Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modern third generation solar photovoltaic technology: dye sensitized solar cell

Banne Chiranjeev

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2020

|

Vol. 4, No 2

173--178

EN

Depleting conventional energy resources are forcing the world to search for new and renewable energy resources. Solar energy is one of the potent and abundant energy resource .To use the solar energy to its fullest along with conventional technology has specific limitations. These limitations can be eliminated by use of Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). DSSC can be seen as promising future technology. It is advantageous over Silicon (Si) based Photovoltaic (PV) cell in terms cost, easy manufacturing, stability at higher temperature, aesthetics, etc. Also it works in indoor conditions i.e. diffused sunlight which nearly not feasible with conventional PV cells. Now Research and Development Departments of many countries like Japan, Germany, USA, Switzerland, India, China and many firms like G-Cell, Oxford PV, Sony, TATA-Dyesol are working on DSSC to improve its various aspects so as to make it more applicable in various conditions. The paper will discuss the concept, construction, working of DSSC. Also it will illustrate current applications of DSSC.

2

Barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne z polielektrolitem

Szindler M., Szindler M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 8

32--34

PL

W ramach pracy dokonano optymalizacji warunków osadzania cienkich warstw polimerowych oraz składu chemicznego nanoszonych roztworów. Zbadano możliwość zastąpienia ciekłego elektrolitu w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym cienką warstwą materiału polimerowego przewodzącego prąd elektryczny. Wytworzono i zbadano serię barwnikowych ogniw fotowoltaicznych o następującej budowie: ITO/TiO2/barwnik/warstwa aktywna/Al oraz standardowe ogniwa barwnikowe DSSC z ciekłym elektrolitem. Wykazano, że w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym ciekły elektrolit można zastąpić cienką warstwą materiału polimerowego z dodatkiem jodku potasu.

EN

The deposition conditions of polymer thin film and the solutions chemical composition were optimized. The possibility of replacing a liquid electrolyte in a photovoltaic cell with a thin film of an electrically conductive polymeric material was investigated. A series of solar photovoltaic cells with the following structure: ITO/TiO2/dye/active layer/Al and standard DSSC with liquid electrolyte was prepared and tested. It has been shown that in a DSSC the liquid electrolyte can be replaced by a thin film of a polymeric material dopped potassium iodide.

3

ZnO nanocrystalline powder prepared by sol-gel method for photoanode of dye sensitized solar cells application

Szindler M., Szindler M. M., Boryło P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2018

|

Vol. 88, nr 1

12--17

EN

Purpose: The article presents the results of research on ZnO nanopowder prepared using sol-gel method that is the easy process enabling us to control shape and size of particles The purpose of this article is to synthesized ZnO nanostructures by sol-gel method and characterized them for use in dye sensitized solar cells. Design/methodology/approach: Zinc oxide nanopowder was synthesized by using zinc acetate dehydrate as a precursor. The prepared nanopowder has been subjected to structural analysis using a transmission electron microscope (TEM). Scanning Electron Microscopic (SEM) images were taken with a Zeiss Supra 35. Qualitative studies of chemical composition were also performed using the Energy Dispersive Spectrometer (EDS). The structure of zinc oxide was investigated by X-ray crystallography The absorbance of zinc oxide layers with and without dye were measured by Thermo Scientific Evolution 220 spectrophotometer equipped with a xenon lamp in the wavelength range from 190 nm to 1100 nm. Findings: Sol-gel method allows the formation of uniform nanoparticles of zinc oxide. The nanoparticles have been successfully used in photoelectrode of dye sensitized solar cell. The light harvesting efficiency of the electrode it remains in a wide spectral range above 85%, which gives better results than in the case of titanium dioxide. Research limitations/implications: The next step in the research will be to investigate the ZnO/NiO composite on the properties of the photoelectrode of dye sensitized solar cell. Practical implications: he unique properties of produced ZnO nanostructural materials have caused their interest in such fields as medicine, transparent electronics and photovoltaics. Originality/value: The ZnO nanoparticles were prepared using sol-gel method and then effectively used in the photoanode of dye sensitized solar cell.

4

Influence of titanium layer on counter electrode on electrical parameters of DSSC

Wachowiak W., Klein M., Skowroński Ł.

Zeszyty Naukowe. Elektrotechnika / Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

|

2014

|

z. 17

33--43

EN

In this paper the influence of the Ti layer thickness at counter-electrode on electrical parameters of DSSCs was examined. The transparent conductive oxide – less (TCO-less) counter electrodes (CE) with titanium layers and platinum as catalyst on Bk7 glass were prepared. Thin metallic films were deposited by means of magnetron sputtering (titanium) and Pulsed Laser Deposition (platinum). The counter electrode with Pt layer on Fluorine doped Tin Oxide (FTO) were used as reference PV cells. The obtained results indicated that the Ti coated cathodes may be used in transparent conductive oxide – less (TCO-less) dye sensitized solar cells as an alternative for Pt/FTO system.

PL

W przedstawionej pracy zbadano wpływ grubości warstwy Ti na przeciwelektrodzie na parametry elektryczne DSSC. Przygotowano nieprzezroczyste przeciwelektrody typu Transparent Conductive Oxide – less z warstwami tytanu na szkle Bk7 oraz FTO i platyny jako katalizatora. Cienkie filmy zostały osadzane na przeciwelektrodach z zastosowaniem rozpylania magnetronowego (Ti) oraz metodą osadzania za pomocą impulsów lasera (ang. Pulsed Laser Deposition, PLD) (Pt). Ogniwa z przeciwelektrodą z warstwą Pt naniesioną bezpośrednio na FTO zostały wykorzystane jako układy referencyjne. Uzyskane wyniki wskazują, że przeciwelektrody z warstwą Ti mogą być stosowane w barwnikowych ogniwach fotowoltaicznych typu TCO-less jako alternatywa dla standardowego systemu Pt/FTO.

5

Zastosowanie lasera femtosekundowego do modyfikacji fotoelektrody TiO₂ w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym

Klein M., Siuzdak K., Barbucha R., Sawczyk M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 5

19-21

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dla barwnikowych ogniw fotowoltaicznych, w których złącze półprzezroczysta elektroda przewodząca (TCO)/porowata warstwa ditlenku tytanu zostało zmodyfikowane przy użyciu wiązki lasera femtosekundowego. Przeprowadzone badania charakterystyki prądowo-napięciowej oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej pozwoliły na opisanie wpływu modyfikacji granicy faz na parametry elektryczne urządzeń. Ogniwa słoneczne z fotoelektrodą poddaną działaniu promieniowania laserowego charakteryzują się prawie o 40% mniejszą rezystancją przeniesienia ładunku na granicy faz FTO/ TiO₂, co dalej przekłada się na ok. 40% wzrost wydajności w porównaniu do urządzenia, gdzie nie zastosowano modyfikacji.

EN

In the paper there are presented results of the research on dye-sensitized solar cells, where the interface: semitransparent conductive oxide electrode (TCO)/porous layer of titanium dioxide has been modified using a femtosecond laser radiation. The data obtained from current-voltage characteristics and electrochemical impedance spectroscopy spectra allowed to describe the influence of interfacial modification on the electrical parameters. DSSC with an electrode modified by laser is characterized by almost 40% lower charge transfer resistance at the FT0/TiO₂ interface, which lead to about 40% increase in efficiency in comparison to solar cell with unmodified photoelectrode.

6

Elektrody z węgla szklistego oraz z platyny otrzymane metodą PLD dla barwnikowych ogniw fotowoltaicznych

Górski M., Siuzdak K., Sibiński M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 5

12-15

PL

W artykule przedstawiono badania barwnikowych ogniw fotowoltaicznych, w których zastosowano przeciwelektrody z węgla szklistego oraz platyny przygotowanych metodą ablacji laserowej. Dla każdego z ogniw zostały przeprowadzone badania charakterystyki prądowo-napięciowej oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Ogniwa z elektrodami platynowymi otrzymanymi metodą ablacji laserowej charakteryzowały się lepszymi parametrami elektrycznymi (sprawność = 3,39%) w porównaniu do urządzeń z katodą platynową naniesioną z roztworu (sprawność = 2,6%). Elektrody z węgla szklistego mimo gorszych parametrów elektrycznych wydają się być interesującą alternatywą dla elektrod platynowych.

EN

In this article research on counter electrodes for dye-sensitized solar cells have been shown. Electrodes were made from glassy carbon and plati-nium target using pulsed laser deposition method. Examination of current-voltage characteristics and electrochemical impedance spectroscopy was made for every cell. Cells with platinium electrode made by laser deposition method had better electrical parameters (efficiency = 3,39%) then devices with platinium catode casted from solution (efficiency = 2,6%). Electrodes made from lassy carbon could be interesting alternative even though their performance is not as good as platinium catalytic layers.

7

Zastosowanie ditlenku tytanu domieszkowanego niemetalami w ogniwach fotowoltaicznych

Siuzdak K., Vignau L., Lisowska-Oleksiak A.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2012

|

Z. 259

35--36

PL

Nowe, fotoaktywne materiały mają szczególne znaczenie w badaniach nad otrzymaniem wydajnych ogniw tzw. trzeciej generacji. W przypadku dwóch tego rodzaju urządzeń: barwnikowych ogniw fotowoltaicznych (ang. dye sensitized solar cells, DSSC) [1] czy ogniw organicznych o tzw. strukturze odwróconej (ang. inverted organic solar cells, I-PV) [2] bardzo ważną rolę odgrywa ditlenek tytanu. W ogniwach typu DSSC oraz I-PV zaproponowano wykorzystanie ditlenku tytanu domieszkowanego siarką (S-TiO2), azotem (N-TiO2) oraz jodem (I-TiO2) [3] – materiałów, które charakteryzują się węższą przerwą energetyczną niż czysty TiO2 i wykazują aktywność w świetle widzialnym. Domieszkowany TiO2 zastosowano jako cienką warstwę buforową (100 nm) w ogniwach organicznych o odwróconej strukturze, a jako warstwę porowatą (3 μm) w barwnikowych ogniwach fotowoltaicznych. Wykorzystanie N-TiO2 oraz I-TiO2 w ogniwach typu I-PV prowadzi do otrzymania wyższych wydajności konwersji energii promieniowania na energię elektryczną (odpowiednio PCE = 1,67% oraz 1,20%), niż gdy warstwę buforową ogniwa tworzył czysty ditlenek tytanu (PCE = 1,00%). Ponadto dla urządzeń z domieszkowanym TiO2 obserwuje się większą stabilność, która przejawiała się w zachowaniu wartości poszczególnych parametrów ogniwa (Voc, ISC, FF, PCE) przez najdłuższy okres czasu. Dla ogniw DSSC o konfiguracji FTO/X-TiO2/N3/elektrolit/Pt/FTO (X – atom domieszki, N3 – standardowy, handlowo dostępny barwnik), w których jedyną zmienną był rodzaj materiału anodowego, najwyższe wydajności otrzymano dla I-TiO2 (3,23%) oraz S-TiO2 (2,95%), a PCE dla urządzenia z warstwą czystego TiO2 wynosiło 1,69%.

EN

New photoactive materials are of particular importance in studies on the third generation of photovoltaic cells. In the case of two such devices: dye sensitized solar cells (DSSC) [1] or inverted organic photovoltaic cells (I-PV) [2] titanium dioxide plays very important role. There are proposed application of titanium dioxide doped with sulfur (S-TiO2), nitrogen (N-TiO2) and iodine (I-TiO2) [3] – materials that have a narrower bandgap energy than pure titania and exhibit photoactivity under visible light. Doped titania dioxide was used as a thin buffer layer (100 nm) in inverted organic cells and as a porous layer (3 μm) in dye sensitized solar cells. The application of N-TiO2 and I-TiO2 in I-PV, leads to the higher photoconversion efficiency of radiation energy into electricity (PCE = 1.67% and 1.20%, respectively) in comparison to cells when buffer layer is made of pure titanium dioxide (PCE = 1.00%). Moreover, for devices with doped TiO2 there is observed greater stability, which is manifested as maintenance of photovoltaic parameters values (Voc, ISC, FF, PCE) for the longest period of time. For DSSC cells with configuration: FTO/X-TiO2/N3/ elektrolyte/Pt/FTO (X – dopant atom, N3 – a standard, commercially available dye), in which the only variable was the type of anode material, the highest efficiency was obtained for I-TiO2 (3.23%) and S-TiO2 (2.95%), and PCE for the device with a layer of pure TiO2 was 1.69%.

8

Warstwy katalityczne w ogniwach typu DSSC

Walter J.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2011

|

R. 108, z. 3-M

123-129

PL

W artykule omówiono wytwarzanie katalitycznych warstw platynowych metodą poliol, które mogą być zastosowane w barwnikowych ogniwach fotoelektrochemicznych typu DSSC. Wykazano przydatność zaproponowanej metody do wytwarzania past zawierających nanocząstki platyny mogących znaleźć zastosowanie w metodzie sitodruku, a także do bezpośredniego osadzania katalitycznych nanocząstek na podłożu przewodzącym. Wykazano pogarszające się właściwości katalitycznych warstwy platynowej powodowane oddziaływaniem podwyższonych temperatur.

EN

There were presented polyol method of formation platinum catalytic nanolayers, which can be applied in DSSC solar cells. Usefulness of mentioned method for contained platinum past preparation applied in screen-printing as well as for direct deposition on conductive substrate has been presented. Worsen properties of platinum catalytic layer has been shown after higher temperature treatment.

9

Bezpośrednio wytwarzane warstwy katalityczne do zastosowania w ogniwach typu DSSC

Walter J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 5

72-73

PL

W artykule zamieszczono wyniki badania wpływu stężenia prekursora w metodzie poliol na bezpośrednie osadzanie się nanocząstek platyny na przewodzącym transparentnym podłożu. Wytworzone tym sposobem nanowarstwy platynowe mogą być stosowane w barwnikowych ogniwach fotowoltaicznych typu DSSC, a także w innych konstrukcjach ogniw wytwarzanych na podłożu elastycznym. Niskie temperatury stosowane przy wytwarzaniu warstwy i niewielka ilość platyny zapewniająca bardzo dobre właściwości katalityczne są zaletami tej metody.

EN

There were presented investigations of precursor concentration in polyol method on direct precipitation of platinum nanoparticles on conductive substrate. Manufactured by this method platinum nanolayers can be applied in DSSC solar cells as well as in other solar cell based on elastic substrates.. Low temperatures applied in this method and small amount of platinum needed for good catalytic properties are the main advantages of this method.