Zastosowanie lasera femtosekundowego do modyfikacji fotoelektrody TiO₂ w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym

• Autorzy: Klein, M. , Siuzdak, K. , Barbucha, R. , Sawczyk, M.

Warianty tytułu

EN

Application of femtosecond laser in TiO₂ photoelectrode modification in dye-sensitized solar cell

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

PL

barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne; efekt fotowoltaiczny; laser femtosekundowy; spawanie laserowe; spektroskopia impedancyjna; wzrost wydajności

EN

dye sensitized solar cell; photovoltaic effect; femtosecond laser; laser welding; electrochemical impedance spectroscopy; increase in efficiency

• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 5
• Strony: 19-21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Klein, M.

• Ośrodek Techniki Plazmowej i Laserowej, Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk

autor

Siuzdak, K.

• Ośrodek Techniki Plazmowej i Laserowej, Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk

autor

Barbucha, R.

• Ośrodek Techniki Plazmowej i Laserowej, Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk

autor

Sawczyk, M.

• Ośrodek Techniki Plazmowej i Laserowej, Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk

Bibliografia

• [1] Boschloo G., A. Hagfeldt: „Characteristics of the iodide/triiodide redox mediator in dye-sensitized solar cells", Acc. Chem. Res., vol. 42, pp. 1819-18726, 2009.
• [2] Hagfeldt A., G. Boschloo, L. Sun, L. Kloo, H. Pettersson: „Dye-sensitized solar cells", Chem. Rev., vol. 110, pp. 6595-6663, 2010.
• [3] Kim J., J. Kim, M. Lee: „Laser welding of nanoparticulate TiO2 and transparent conducting oxide electrodes for highly efficient dye-sensitized solar cell", Nanotechnology, vol. 21, pp. 345203, 2010.
• [4] Yoon J., M. Jin, M. Lee: „Laser-Induced Control of TiO₂ Porosity for Enhanced Photovoltaic Behavior", Adv. Mater., vol. 23, pp. 3974-3978, 2011.
• [5] Opara Krasovec U., M. Berginc, M. Hocevar, M. Topic: „Unique Ti02 paste for high efficiency dye sensitized solar cells", Sol. Energ. Mater. Sol. Cells, vol. 93 pp. 379-381, 2009.
• [6] Zalas M., M. Klein: „The Influence of Titania Electrode Modification with Lanthanide Ions Containing Thin Layer on the Performance of Dye-Sensitized Solar Cells", Int. J. Photoenergy, vol. 2012, Article ID 927407, 2012.
• [7] Lu L., B. H. Brow, D. C. Barber, A. D. Leathard: „A Fast parametric model ling algorithm with Powell method", Physiol. Meas., vol. 16, pp. A39-47, 1995.
• [8] Ohno Т., К. Sarukawa, К. Tokieda, M. Matsumura: „Morphology of a TiO₂ photocatalyst (Degussa, P-25) consisting of anatase and rutile crystalline phases", J. Catal., vol. 203, no. 1, pp. 82-86, 2001.
• [9] Yoon S., M. Lee, E. K. Kim, W. Lee, Y. C. Nah, N. K. Shrestha, S. H. Lee, S. H. Han: „Influence of structural deformation on dye-sensitized solar cells with anodically fabricated self-organized TiO₂ nanotubes", New J. Chem., vol. 35, pp. 2521-2526, 2011.
• [10] Jhang Y. H., Y. T. Tsai, C. H. Tsai, S. Y. Hsu, T. W. Huang, C. Y. Lu, M. C. Chen, Y. F. Chen, C. C. Wu: „Nanostructured platinum counter electrodes by self-assembled nanospheres for dye-sensitized solar cells", Organic Electr., vol. 13, pp. 1865-1872, 2012.
• [11] Wang Q., J. E. Moser, M. Gratzel: „Electrochemical impedance spectroscopic analysis on dye-sensitized solar cells", J. Phys. Chem. B, vol. 109, pp. 14945-14953, 2005.