Badanie wpływu spawania laserowego złącza TiO2:FTO na rezystancję wewnętrzną oraz sprawność ogniwa słonecznego uczulonego barwnikiem

• Autorzy: Klein M. , Sawczak M. , Zalas M. , Barbucha R.

Warianty tytułu

EN

Influence of laser welding of the TiO2:FTO interface on the internal resistance and efficiency of a dye-sensitized solar cell

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z parametrów ograniczających sprawność ogniwa jest jego rezystancja wewnętrzna. W przypadku ogniw DSSC znaczącą składową rezystancji wewnętrznej jest rezystancja złącza elektrody TiO2 oraz warstwy przewodzącej FTO odprowadzającej ładunek elektryczny, wynikająca z ograniczonej powierzchni styku porowatej warstwy tlenku tytanu z warstwą FTO. W niniejszej pracy podjęto próbę redukcji rezystancji wewnętrznej oraz poprawy sprawności ogniwa poprzez spawanie laserowe złącza TiO2:FTO. Wykorzystano w tym celu laser impulsowy 355 nm, którym naświetlono całą powierzchnię złącza. Wykorzystując technikę XRD oraz spektroskopię ramanowską zbadano wpływ procesu spawania na strukturę elektrody TiO2. Parametry elektryczne ogniwa określono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Otrzymano prawie 38% wzrost sprawności ogniwa: z eta=0,08 % do eta=0,11 %. Wyznaczono optymalny zakres parametrów procesu spawania.

EN

Poor electrical contact between the titanium-dioxide-nanoparticles layer and a transparent-conductive-oxide electrode builds-up a resistance which is a significant part of the total resistance of the cell. This resistance can be reduced by laser welding of the TiO2:FTO interface which results in simultaneous increase of the efficiency of the cell. The TiO2 film surface was irradiated with a pulsed ultraviolet laser beam at 355 nm. Influence of the welding process on the TiO2 electrode structure were examined using XRD and Raman techniques. Electrical parameters of the cell was determined by electrochemical impedance spectroscopy. Nearly 38% increase of the cellefficiency: from eta= 0.08% to eta= 0.11% has been achieved.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo słoneczne; ogniwo barwnikowe DSSC; elektroda TiO2; rezystancja złącza; spawanie laserowe

EN

solar cell; dye sensitized solar cell; TiO2 electrode; electrical contact resistance; laser welding

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 59, nr 2/II/I
• Strony: 381--388
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il.

Twórcy

autor

Klein M.

autor

Sawczak M.

autor

Zalas M.

autor

Barbucha R.

• Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej,

Bibliografia

• [1] O’Regan B. and Grätzel M; A low-cost, high efficiency solar cell based on dyesensitizedcolloidal TiO2 films, Nature, 1991.
• [2] Antonio Luque and Steven Hegedus; Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Wiley, 2003.
• [3] Michael Grätzel; Solar Energy Conversion by Dye-Sensitized Photovoltaic Cells, Inorganic Chemistry, 2005.
• [4] P. M. Sommeling, B. C. O’Regan, R. R. Haswell, H. J. P. Smit, N. J. Bakker, J. J. T. Smits, J. M. Kroon, J. A. M. van Roosmalen; Influence of a TiCl4 post treatment on nanocrystalline TiO2 films in dye-sensitized solar cells, TheJournal of Physical Chemistry B, 2006.
• [5] Jinsoo Kim, Jonghyun Kim,Myeongkyu Lee; Laser welding of nanoparticulateTiO2 and transparent conducting oxide electrodes for highly efficient dye-sensitized solar cell, Nanotechnology, 2010
• [6] U. OparaKrasovec, M.Berginc, M.Hocevar, M.Topic; Unique TiO2 paste forhigh efficiency dye-sensitized solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2009.