Deposition methods of TiO₂ on the glass and characterisation of conductive layer in DSSC

• Autorzy: Dziedzic J. , Kwaśnicki P. , Marszałek L.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2018.9.2

Warianty tytułu

PL

Metody osadzania TiO₂ na szkle i charakteryzacja warstwy przewodzącej w ogniwach DSSC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work is dedicated to dye – sensitized solar cells (DSSC) with particular emphasis on the structure of photoanode with conductive TiO₂ layer, deposition methods of TiO₂, optical and morphological characteristics of obtained films. The test results of DSSC cells produced in the ML System Laboratory concerning the influence of the thickness of active layers on a number of parameters determining the efficient operation of the cell. Research conducted by many scientific communities around the world confirms that such cells have a big advantage over commonly used silicon cells. The main reason is the relatively low cost of materials and the lack of the need for advanced manufacturing technologies. In addition, the use of a wide range of colors and opportunity to control a transparency creates the possibility of using DSSC as an element integrated with the facade of the building.

PL

Praca poświęcona jest barwnikowym ogniwom słonecznym (DSSC) – ich strukturze, ze szczególnym naciskiem na budowę fotoanody z warstwą półprzewodnika, metodom osadzania TiO₂, charakterystyce optycznej i morfologicznej otrzymanych filmów. Zamieszczono wyniki badań testowych ogniw DSSC wytworzonych w Laboratorium ML System S.A. dotyczących wpływu grubości warstw aktywnych na parametry określające ich sprawne działanie. Badania prowadzone przez wiele ośrodków naukowych potwierdzają, iż takie ogniwa mają dużą przewagę nad powszechnie stosowanymi ogniwami krzemowymi. Głównym powodem jest stosunkowo niski koszt materiałów i brak zapotrzebowania na zaawansowane technologie produkcyjne. Ponadto zastosowanie szerokiej gamy kolorów i kontrola transparentności stwarza możliwość wykorzystania DSSC jako elementu zintegrowanego z elewacją budynku.

Słowa kluczowe

EN

TiO2; DSSC; screen printing; doctor blade; nanotechnology; photovoltaics

PL

TiO2; DSSC; sitodruk; doctor blade; nanotechnologia; fotowoltaika

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 59, nr 9
• Strony: 6--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dziedzic J.

• Research and Development Centre for Photovoltaics, ML SYSTEM S. A. Zaczernie 190 G, 36-062 Zaczernie

autor

Kwaśnicki P.

• Research and Development Centre for Photovoltaics, ML SYSTEM S. A. Zaczernie 190 G, 36-062 Zaczernie

autor

Marszałek L.

• Research and Development Centre for Photovoltaics, ML SYSTEM S. A. Zaczernie 190 G, 36-062 Zaczernie

Bibliografia

• [1] L. M. Gonҫalves, V. de Zea Bermudez, et al., (2008) “Dye-sensitized solar cells: A safe bet for the future", Energy Environ. Sci., vol. 1, pp. 655-667.
• [2] Q. Wang, S. Ito, M. Grӓtzel, et al. , (2006) "Characteristics of High Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells", J. Phys. Chem. B, vol. 110, pp. 25210-25221.
• [3] M. Sokolský, J. Cirák, (2010) "Dye-senstized solar cells: Materials and processes", Acta Electrotechnica et Informatica, vol. 10, No. 3, pp. 78-81.
• [4] E. Stathatos, (2012) "Dye Sensitized Solar Cells: A New Prospective to the Solar to Electrical Energy Conversion. Issues to be Solved for Efficient Energy Harvesting", Journal of Engineering Science and Technology, vol. 5 (4) , pp. 9-13.
• [5] T. M. El-Agez, S. A. Taya, et al., (2014) "Dye-sensitized solar cells using some organic dyes as photosensitizers", Optica Applicata, vol. XLIV, No. 2, pp. 345-351.
• [6] L. Amadi, S. S. Jenny, A. Ahmed, (2015) "Creation of Natural Dye Sensitized Solar Cell by Using Nanostructured Titanium Oxide", Nanoscience and Nanoengineering, vol. 3(3), pp. 25-32.
• [7] H. S. El-Ghamri, S. A. Taya, T. M. El-Agez, (2015) "Natural Dyes as Photosensitizers for Dye-sensitized Solar Cells", Journal of nano- and electronic physics, vol. 7 No 3, pp. 03001-1 - 03001-6.
• [8] L. Skowronski, K. Zdunek, et al., (2015) "Characterization of microstructural, mechanical and optical properties of TiO2 layers deposited by GIMS and PMS methods", Surface & Coatings Technology, vol. 282, pp. 16-23.
• [9] A.C. Nwanya, F.I. Ezema, P.M. Ejikeme, (2011) "Dye sensitized solar cells: A technically and economically alternative concept to p-n junction photovoltaic device", International Journal of Physical Sciences 6 (22), pp. 5190-5201.
• [10] A. A. Mohammed, A. S. S. Ahmad, W. A. Azeez, (2015) "Fabrication of Dye Sensitized Solar Cell Based on Titanium Dioxide (TiO2)", Advances in Materials Physics and Chemistry, vol. 5, pp. 361-367.
• [11] H. Zhou, L. Wu, et al., (2011) "Dye-sensitized solar cells using 20 natural dyes as sensitizers", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, vol. 219, pp. 188-194.
• [12] A. Luque, S. Hegedus, (2003) "Handbook of Photovoltaic Science and Engineering", John Wiley and Sons Ltd., vol. 15, pp. 663-700.
• [13] C. Longo, A. F. Nogueira, M.-A. De Paoli, H. Cachet, (2002) "Solid- state and flexible dye-sensitized TiO2 solar cells: a study by electrochemical Impedance spectroscopy", Journal of Physical Chemistry B, vol. 106, pp. 5925-5930.
• [14] M. Dolata, P. Kedzierzawski, J. Augustyński, (1996) "Comparative impedance spectroscopy study of rutile and anatase TiO2 film electrodes", Electrochimica Acta vol. 41, pp. 1287-1293.
• [15] S. Ito, Takurou N. Murakami, et al., (2008) "Fabrication of thin film dye sensitized solar cells with solar to electric power conversion efficiency over 10%", Thin Solid Films vol. 516, pp. 4613-4619.
• [16] S. Biswas, M.F. Hossain, T. Takahashi, (2008) "Fabrication of Grätzel solar cell with TiO2/CdS bilayered photoelectrode", Thin Solid Films vol. 517, pp. 1284-1288.
• [17] F. Bella, C. Gerbaldi, C. Barolo, M. Gratzel, (2015) "Aqueous dye-sensitized solar cells", Chemical Society Review, vol. 44, pp. 3431-3473.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

2. This work is supported by The National Centre for Research and Development, Grant No. POIR.01.01.01-00-0598/15 - "Active, insulated glass unit for positive energy buildings".