量子点AgBixSey 在二氧化钛奈米染料太阳能电池的应用 - 昆山科技大学.PDF

量子點 AgBi Se 在二氧化鈦奈米染料 x y 太陽能電池的應用 計畫主持人 陳龍泉 崑山科技大學高分子材料系 摘要 本研究以電沉積方式於ITO及 ITO-TiO 上成長AgBiSe 及 AgInSe ，討論其物理性質並 2 2 2 應用於半導體敏化式太陽能電池之研究。由 XRD 分析可知在-1.25V(vs MSE)的還原電位下電 沉積In(NO ) 、AgNO 及 SeO的混合液 45min 之樣品經 250℃真空煅燒可成功成長AgInSe 3 3 3 2 2 晶相。由 XRD 分析顯示除了 AgInSe 外，並沒有其他 Ag-In-Se的三成份化合物生成。 2 UV-vis-NIR 分析顯示製備的AgInSe的能帶間隙為 1.25eV。藉此電沉積條件於TiO 薄膜上製 2 2 備 AgInSe2 半導體層應用在敏化太陽能電池(semiconductor-sensitized solar cells, SSSC)上，可 2+ 3+ 得到 0.26%的電池效率。 Co /Co 電解液的濃度對光電轉換效率有明顯的影響，在 0.5M 2+ 3+ Co /Co 電解質系統可得 0.36%的光電轉換效率，再提升電解質濃度並不會增加電池效率。 另一方面， AgBi Se 系列無機敏化材料的效率低，約只有AgInSe的 10% ，主要的原因可能 x y 2 是與二氧化鈦的能階無法搭配，導致電子無法有效傳導。 關鍵詞 : 無機半導體敏化太陽能電池、二氧化鈦、AgInSe2 、電化學沉積法、鈷系電解液、開路電壓衰退分析 一、前言 尋找乾淨的再生能源是迫在眉睫之工作。 自從工業革命後，能源對於經濟發展扮 再生能源包括太陽能、風力能、水力能、 演火車頭的地位，而石油、天然氣和煤炭等 海洋能、生質能及地熱能等。在這些能源中， 化石能源是世界目前的主要能源。但這些化 太陽能具有普遍、無害、長久與巨大之特點， 石燃料大量的使用，排放過多的溫室氣體， 取之不盡、用之不竭。據估計，地球每年接 如CO2從工業革命前的 278ppm 上升的1996 受來自太陽的能量為比全世界每年所消耗的 年的 363ppm ，預估至2100 年時會達到 總能量多 3萬倍 [2] 。因此適當開發太陽能， 700ppm ；CH 氣體從工業革命前的 790ppb 對於能源危機及環境保護，均有重大之意 4 上升至 1996 年的 1780ppb ，預估至2100 年 義。台灣地區日照充足，對於太陽能源的開 會達到 3600ppm ；氟氯碳化物則從工業革命 發更提供優良的條件。世界各國因應此全球 前的 0ppt ，增加至1996 年的980ppt ，預估 能源危機，正積極推動所謂的「綠色新政」 至2100 年時會達到1107ppt ；N2O則從工業 政策，發展綠色能源產業，希望在提高生活 革命前的 270ppb ，增加至1996 年的310ppb