Barwnikowe ogniwa słoneczne

• Autorzy: Siuzdak K. , Klein M. , Łapiński K. , Cenian A.

Warianty tytułu

EN

Dye-sensitized solar cells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca jest poświęcona zagadnieniu barwnikowych ogniw fotowoltaicznych – ich budowie, sposobie wytwarzania, charakterystyce oraz zastosowaniu. W przeciwieństwie do popularnych na rynku paneli krzemowych monokrystalicznych oraz polikrystalicznych, barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne oparte są na technologii bezkrzemowej, na nowych materiałach funkcjonalnych, takich jak np. nanocząstki metali i tlenków metali, barwniki organiczne czy polimery przewodzące. Ogniwa barwnikowe nie wymagają zaawansowanej technologii wytwarzania czy zachowania wysokiej czystości powietrza podczas procesu produkcyjnego, a możliwość sterowania ich kolorem czy przezroczystością pozwala na szerokie zastosowanie ogniw tego typu, np. jako powierzchni zaciemniającej, integrację z fasadą budynku czy jako elementu dekoracyjnego.

EN

This paper studies color photovoltaic cells – their construction, manufacture, characteristics and application. Color photovoltaic cells are third generation cells, using a non-silicon technology based on new functional materials, such as nanoparticles of metals, metal oxides and conductive polymers. In comparison to typical silicon cells, color photovoltaic cells don’t require a very clean atmosphere and the ability to control the color or transparency of a photovoltaic cell allows for a wide range of applications: as shadowing surfaces, building fronts or decorative parts.

Słowa kluczowe

PL

ogniwa fotowoltaiczne; wydajność; barwniki metaloorganiczne; ditlenek tytanu

EN

photovoltaic cells; photoconversion efficiency; metaloorganic dye; titanium dioxide

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 5
• Strony: 75--83
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys.

Twórcy

autor

Siuzdak K.

• Zakład Fizycznych Aspektów Ekoenergii IMP PAN

autor

Klein M.

• Zakład Fizycznych Aspektów Ekoenergii IMP PAN

autor

Łapiński K.

• Zakład Fizycznych Aspektów Ekoenergii IMP PAN

autor

Cenian A.

• Zakład Fizycznych Aspektów Ekoenergii IMP PAN

Bibliografia

• [1] Boschloo G., Hagfeldt, A.: Characteristics of the iodide/triiodide redox mediator in dye-sensitized solar cells, Acc. Chem. Res., 2009, vol. 42, str. 1819-18726.
• [2] Mathew S., Yella A., Gao P., Humphry-Baker R., Curchod B.F.E., Ashari-Astani N., Tavernelli I., Rothlisberger U., Nazeeruddin Md. K., Grätzel M.: Dye-sensitized solar cells with 13% efficiency achieved through the molecular engineering of porphyrin sensitizers, Nature Chem., 2014, vol. 6, str. 242-247.
• [3] Mehmood U., Rahman S., Harrabi K., Hussein I.A., Reddy B.V.S.: Recent Advances in Dye sensitized Soalr Cells, Adv. Mater. Sci Energ., 2014, vol. 2014, ID: 974782
• [4] Jena A., Mohanty S.P., Kumar P., Naduvath J., Gondane V., Lekha P., Das J., Narula H.K., Mallick S., Bargava P.: Dye Sensitized Soalr Cells: a Review, Trans Indian Ceram. Soc., 2012, vol.71, str. 1-16
• [5] Bella F., Gerbaldi C., Barolo C., Gratzel M.: Aqueous dye-sensitized solar cells, Chem. Soc. Rev., 2015, vol. 44, str. 3431-3473.
• [6] Carmi H., Nachtigal T., Rottenberg A., Schreuer N.: The Country of Tie Dye, Copenhagen Competition, 2014, str. 15-19.
• [7] Feigenson M., Breen B.: Cost and Life Cycle Analysis of the Dye-Sensitized Solar Cell Final Report, zadanie 26, 6, materiały nieopublikowane, 2011.
• [8] O’Regan B., Grätzel M.: A low-cost, high efficiency solar cell based on dye sensitized colloidal TiO2 films, Nature, 1991, vol. 353, str. 737–739.
• [9] Hagfeldt A., Grätzel M.: Light-Induced Redox Reactions in Nanocrystalline Systems, Chem. Rev. 1995, vol. 95, str. 49-68.
• [10] Law M., Greene L.E., Johnson J.C., Saykally R., Yang P.: Nanowire dye-sensitized solar cells, Nature Materials, 2005, vol. 4, str. 455-459.
• [11] Hagfeldt A., Grätzel M.: Molecular Photovoltaics, Acc. Chem. Res. 2000, vol. 33, str. 269-277.
• [12] M.K., Pechy P., Grätzel M.: Efficient panchromatic sensitization of nanocrystalline TiO2 films by a black dye based on a trithiocyanato-ruthenium complex, J. Chem. Comm. 1997, nr. 1705
• [13] Hagfeldt A., Boschloo G., Su L., Kloo L., Pettersson H.: Dye-Sensitized Solar Cells, Chem. Rev. 2010, vol. 110, str. 6595.
• [14] Ferrere S., Gregg B.A.: Photosensitization of TiO2 by [FeII(2,2‘-bipyridine-4,4‘-dicarboxylic acid)2(CN)2]:  Band Selective Electron Injection from Ultra-Short-Lived Excited States,J. Am. Chem. Soc. 1998, vol. 120, str. 834-844.
• [15] Alebbi M, Bignozzi C. A., Heimer T.A., Hasselmann G.M., Meyer G.J.: The Limiting Role of Iodide Oxidation in cis-Os(dcb)2(CN)2/TiO2 Photoelectrochemical Cells, J. Phys. Chem. B, 1998, vol. 102, str. 7577-7581.
• [16] Mayo E.I., Kilsa K., Tirrell T. , Djurovich P.I., Tamayo A., Thompson M.E., Lewisb S., Gray H.B.: Cyclometalated iridium(III)-sensitized titanium dioxide solar cells, Photochem. Photobiol. Sci., 2006, vol. 5, str. 871–873.
• [17] Wolfbauer G., Bond A. M., Eklund J. C., MacFarlane D. R.: A channel flow cell system specifically designed to test the efficiency of redox shuttles in dye sensitized solar cells, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2001, vol. 70, str. 85-101.
• [18] Kay A., Grätzel M.: Low cost photovoltaic modules based on dye sensitized nanocrystalline titanium dioxide and carbon powder. Sol. Energ. Mat. Sol. C. 1996, vol. 44 str. 99–117.
• [19] Imoto K., Takahashi K., Yamaguchi T., Komura T., Nakamura J., Murata K.: High-performance carbon counter electrode for dye sensitized solar cells, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2003, vol. 79, str. 449-458.
• [20] Acharya K.P., Khatri H., Marsillac S., Ullrich B., Anzenbacher P., Zamkov M.: Pulsed laser deposition of graphite counter electrodes for dye-sensitized solar cells, Appl. Phys. Lett. 2010, vol. 97, str. 201108-3.
• [21] Huang Z., Liu X., Li K., Luo Y., Li H., Song W., Chen L., Meng Q.: Application of carbon materials as counter electrodes of dye-sensitized solar cells, Electrochem. Comm. 2007, vol. 9, str. 596-598.
• [22] Zhu H., Zeng H., Subramanian V., Masarapu C., Hung K., Wei B.: Anthocyanin-sensitized solar cells using carbon nanotube films as counter electrodes, Nanotechnology, 2008, vol. 19, str. 465204.
• [23] Chen K., Yeh H., Chen H., Liu T., Huang S., Wu P., Tiu C.: Optical-Electronic Properties of Carbon-Nanotubes Based Transparent Conducting Films, Advances in Chemical Engineering and Science, 2013, vol. 3, str. 105-111.
• [24] Ito S., How To Make High-Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells, w: Kalyanasundaram K., Dye-sensitized Solar Cells, EPFL Press, Lausanne (Switzerland), str. 251-266.
• [25] Godlewski J.: Wstep do elektroniki molekularnej, Wydawnictwo Politechniki Gdanskiej, 2008
• [26] Fabregat-Santiago F., Bisquert J., Garcia-Belmonte G., Boschloo G., Hagfeldt A.: Influence of electrolyte in transport and recombination in dye-sensitized solar cells studied by impedance spectroscopy, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2005, vol. 87, str. 117-131.
• [27] Kalyanasundararn K., Ito S., Yanagida S., Uchida S.: Scale-up and Product-Development Studies of Dye-Sensitized Solar Cells in Asia and Europe, w: Kalyanasundaram K., Dye-sensitized Solar Cells, EPFL Press, Lausanne (Switzerland), str. 267-280.
• [28] Jelle B.P., Breivik C., Røkenes H.D.: Building integrated photovoltaic products: A state-of-the-art review and future research opportunities, Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2012, vol. 100, str. 69-96.Siuzdak K., Klein M., Szkoda M.: Badania i rozwój technologii ogniw PV, Czysta Energia, 2014, vol. 12.2014.
• [29] Siuzdak K., Klein M., Szkoda M.: Badania i rozwój technologii ogniw PV, Czysta Energia, 2014, vol.2014.
• [30] Siuzdak K., Górski M., Klein M., Cenian A.: Technologie solarne w IMP PAN w Gdańsku, Czysta Energia, 2012, vol. 06.2012.
• [31] Siuzdak K., Górski M., Klein M.,Cenian A.: Fotowoltaika w Instytucie Maszyn Przepływowych PAN, Magazyn Fotowoltaika, 2012, vol. 06.2012.
• [32] Klein M., Siuzdak K., Barbucha R., Sawczak M.: Zastosowanie lasera femto - sekundowego do modyfikacji fotoelektrody TiO2 w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym, Elektronika - Konstrukcje, Technologie, Zastosowania, 2013, vol. 5.
• [33] Klein M., Sawczak M., Barbucha R., Zalas M.: Badanie wpływu spawania laserowego złącza TiO2:FTO na rezystancję wewnętrzną oraz sprawność ogniwa słonecznego uczulonego barwnikiem, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, 2012, vol. 283, Budownictwo i inżynieria środowiska, z. 59 (2/2012/II)