xxiii πανελληνιο ÏƒÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ Ï†Ï ÏƒÎ¹ÎºÎ·Ï‚ στερεας καταστασης & επιστημης ...

10
12
8
10
8
J mA/cm 2
6
4
2
V oc
= 742 mV
J sc
= 8,45 mA/cm 2
FF= 0.50
n= 3,16 %
J mA/cm 2
6
4
2
V oc
= 716 mV
J sc
= 10,27 mA/cm 2
FF= 0.49
n= 3,59 %
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Applied potential vs Pt (mV)
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Applied potential vs Pt (mV)
Σχήμα 2. Ι-V καμπύλες φωτοηλεκτροχημικών κυψελίδων υμενίων TiO 2 παρασκευασμένα με την τεχνική screen-printing από
πάστα Dyesol (18NRO) με μία και δύο στρώσεις αντίστοιχα.
Παράλληλα, νέες πάστες παρασκευάζονται χρησιμοποιώντας κρυσταλλική σκόνη TiO 2 (Degussa P25), η οποία
τροποποιείται με κατάλληλα συμπλεκτικά αντιδραστήρια (αίθυλο-κυτταρίνη) και ρεολογικούς παράγοντες (τερπινεόλη)
ώστε να εναποτεθεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο (ισχυρή πρόσφυση) στο υπόστρωμα. Η πάστα που προκύπτει
επιστρώνεται τόσο με την τεχνική doctor-blade όσο και με την τεχνική screen-printing και τα υμένια που προκύπτουν
κατεργάζονται θερμικά στην ίδια τελική θερμοκρασία. Η φωτοηλεκτροχημική απόδοση των ευαισθητοποιημένων υμενίων
μελετάται σε σχέση με το προκύπτον πάχος των τελικών υμενίων. Είναι εμφανές οτι ένα παχύτερο υμένιο δίνει μεγαλύτερη
απόδοση λόγω του μεγαλύτερου φωτορεύματος που παράγει (Πίνακας 1).
Τεχνική Πάχος υμενίου (μm) V oc (mV) J SC (mA/cm 2 ) F.F n %
Doctor blade 5,8 770 5,47 0,70 2,96
Screen printing 2,3 770 2,94 0,72 1,63
Πίνακας 1. Σύγκριση πάχους των υμενίων και των φωτοβολταϊκών χαρακτηριστικών των κυψελίδων όσον αφορά τις δύο
τεχνικές εναπόθεσης για πάστα που έχει συντεθεί από εμπορικά διαθέσιμη σκόνη TiO 2 .
Επιπλέον, πάστες τιτανίας παρασκευάζονται και με την τεχνική sol-gel χρησιμοποιώντας ως πρόδρομη ένωση
ισοπροποξείδιο του τιτανίου (TIPT) και ως επιφανειοδραστική ουσία την εξαδεκυλαμίνη. Η πάστα που προκύπτει
τροποποιείται με αίθυλο-κυτταρίνη και εναποτίθεται τόσο με doctor-blade όσο και με screen-printing και τα υμένια που
προκύπτουν κατεργάζονται θερμικά στους 525 0 C. Kαι οι δύο τεχνικές παράγουν παρόμοια πάχη υμενίων και γι’ αυτό το
λόγο εδώ οι αποδόσεις των δύο κυψελίδων είναι σχεδόν οι ίδιες (Πίνακας 2).
Τεχνική Πάχος υμενίου (μm) V oc (mV) J SC (mA/cm 2 ) F.F n %
Doctor blade 1,7 757 4,50 0,70 2,38
Screen printing 1,5 755 3,92 0.69 2,04
Πίνακας 2. Σύγκριση πάχους των υμενίων και των φωτοβολταϊκών χαρακτηριστικών των κυψελίδων όσον αφορά τις δύο
τεχνικές εναπόθεσης για πάστα που έχει προέλθει από sol-gel ΤiΟ 2 .
Βιβλιογραφία:
[1] Gratzel M., Nature(London) 414 (2001) 338.
[2] Tsoukleris D.S., Arabatzis I.M., Chatzivasiloglou E., Kontos A.I., Belessi V., Bernard M.C.,
Falaras P., Solar Energy 79 (2005) 422.
[3] Zhang D., Ito S., Wada Y., Kitamura T., Yanagida S., Chemistry Letters 30, (2001), 1042.
[4] Gupta T.K., Cirignano L.J., Shah K.S., Moy L.P., Kelly D.J., Squillante M.R., Entine G., Smestad G.P., Materials
Research Society Symposium Proceedings 581 (2000), 653.
[5] Ito S., Chen P., Comte P., Nazeeruddin M.K., Liska P., Pechy P., Gratzel M. Progress in Photovoltaics (in press).
Financial support from PENED1313 “Organic Solar Cells” is kindly acknowledged.
213