Boya duyarlı güneş pilleri için Titanyum Dioksit Dijital Baskı

Summary

This paper investigates the suitability of inkjet printing for the manufacturing of dye-sensitized solar cells. A binder-free TiO₂ nanoparticle ink was formulated and printed onto a FTO glass substrate. The printed layer was fabricated into a cell with an active area of 0.25 cm² and an efficiency of 3.5%.

Abstract

Silicon solar cell manufacturing is an expensive and high energy consuming process. In contrast, dye sensitized solar cell production is less environmentally damaging with lower processing temperatures presenting a viable and low cost alternative to conventional production. This paper further enhances these environmental credentials by evaluating the digital printing and therefore additive production route for these cells. This is achieved here by investigating the formation and performance of a metal oxide photoelectrode using nanoparticle sized titanium dioxide. An ink-jettable material was formulated, characterized and printed with a piezoelectric inkjet head to produce a 2.6 µm thick layer. The resultant printed layer was fabricated into a functioning cell with an active area of 0.25 cm² and a power conversion efficiency of 3.5%. The binder-free formulation resulted in a reduced processing temperature of 250 °C, compatible with flexible polyamide substrates which are stable up to temperatures of 350 ˚C. The authors are continuing to develop this process route by investigating inkjet printing of other layers within dye sensitized solar cells.

Introduction

Conventional silicon solar cells are made from highly pure materials that require expensive and high-energy consuming specialist equipment. These conventional silicon cells incorporate a p-n junction that requires highly pure materials at the interface to generate electron-hole pairs. Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have a fundamentally different working principle, where charge generation takes place at the materials interface. This means that processing under vacuum, ultrahigh temperatures or the use of clean room facilities are not required¹. Therefore they are seen as a potentially low cost alternative; however up-scaling from small laboratory test cells into large prototypes for industrial manufacturing involves overcoming several issues including the rapid patterning of substrates.

Electronics manufacturing generally requires a degree of patterning, which is either achieved by masking or selective removal of the material after deposition. These steps can be removed through the use of “additive” digital printing techniques such as inkjet printing or spray coating. Digital printing is a promising method for direct deposition of functional materials for electronic devices. The technique can be described as printing from a digital-based pattern directly to a variety of substrates². They are non-contact methods, which will not damage or contaminate the substrate surface and deposit material only where it is required, resulting in little or no wastage³. These techniques have been highlighted as being ideally suited to being scaled up to high-volume production³. Since digital printing methods use liquid forms of materials dispersed in a solvent, it is critical to understand the deposition of ink to determine the applications of the technique.

DSSCs have three main components: a porous layer of wide bandgap metal oxide material, a dye that covers the particles, and a “charge transporter” that infiltrates the pores within the porous layer of semiconductor. These are sandwiched in between a transparent conductive electrode and a counter electrode⁴. The counter electrode is coated with a catalytic material for electron transfer, which in most cases is platinum. Under illumination, the dye molecules will absorb energy in the form of photons. The dye molecules then become excited and charge separation occurs at the interface of the titanium dioxide and the dye. Electrons are ejected into the adjacent metal oxide particles and ‘holes’ are left behind on the dye molecule. The injected electrons travel through the metal oxide particles and reach the transparent conductive electrode. When a load is connected, the electrons move to the counter electrode through the external circuit and are finally reunited with their counter charges through the redox couple present in the electrolyte¹. The nano-structured metal oxide layer within DSSCs plays a critical role in the overall performance of the cell, with material choice, processing methods and nature of the structure all having influencing factors^5-10. One of the most important requirements for the photoanode is that it needs to have an extremely large surface area. This is achieved through the deposition of nanoparticle materials, commonly TiO₂^1,11. This has been fabricated by countless different processes, however wet coating techniques such as screen-printing and doctor-blading, are still the most popular approach^9,12,13.

Inkjet technology is a potential manufacturing route for dye-sensitized solar cells. It uses the movement of a piezoelectric crystal to expel a fixed quantity of liquid through a nozzle onto the desired substrate. This deposition method allows material to be jetted very accurately but also at high frequency with a potentially high print speed or deposition rate. Inkjet technology is sensitive to the viscosity of the ink used and this was previously a barrier to the development of functional inks. Recent work in the development of solvents suitable for ink formulation has helped to alleviate this problem, and printing of electronic components using 2D layered materials such as graphene has been demonstrated¹⁴. The viscosity of nanoparticle suspensions such as these has been found to depend on the nanoparticle size and concentration¹⁵. High concentrations of nanoparticles result in higher viscosities, therefore particle loadings are usually around 10 wt% to avoid nozzle blockages¹⁶, however higher concentrations have been achieved¹⁷.

The key advantages of inkjet technology include it being non-contact, additive patterning and maskless¹⁸. The latter two attributes are due to the ability to position many nozzles together on one or more printheads, with each nozzle separately addressable by the control software. This allows highly complex, multi-layered patterns to be created very rapidly as the printheads move across the substrate. No masking between materials or layers is required as the position of each ink drop is accurately controlled, in some systems to an accuracy of ~1.5 µm¹⁹. One of the key benefits is that inkjet technology is mature, with significant development carried out in the latter half of the twentieth century. The result is that the inkjet is a very scalable technology, with roll-to-roll systems capable of printing accurately onto flexible substrates at rates of many meters per second. Traditionally this was used for high volume production, e.g., newspapers. However, developments in technology have allowed the inkjet to be used in roll-to-roll production of electronic circuits using nanoparticulate silver inks²⁰. The inkjet is therefore an attractive process for the potential production of dye-sensitized solar cells by digital printing.

Protocol

1. Mürekkep Formülasyon Not: Mürekkep formülasyonları genellikle üreticiler tarafından oldukça korunan gizli tutulur. Başarılı formülasyonlar denge jeti, fonksiyonel performans yanında oluşumu, ıslatma ve kurutma davranışı bırakın. Genellikle fonksiyonel malzeme bir çözücü içinde dağıtılır ve en az bir başka bileşen bunları jettable yapmak. Bu bölümde mürekkep püskürtmeli baskı içinde kullanılmak üzere bir TiO2 mürekkep gelişimini göstermektedir. mürekkep bir küçük ölçekli, aşağıdaki yöntem ile hazırlanmıştır. Dikkat: Mürekkep preparat, göz koruyucu gözlük ve Lateks eldiven ederken, bir davlumbaz altında, uygun bir havalandırmalı bir alanda, örneğin yapılmalıdır. yaklaşık 4 olan bir pH elde etmek hidroklorik asit (HCI) içindeki bir 0.1 mM sulu çözelti hazırlayın. (Örneğin, dimetilformamid (DMF) gibi), su daha yüksek bir kaynama noktasına ve en düşük yüzey gerilimine sahip uygun bir çözücü içinde 8 g asit çözeltisi 32 g ekleyin. bir ko-Solv ilavesibir kurutma maddesi olarak ent görür damlacık 21 yüzeyi üzerine nanopartiküllerinin tek tip bir yerleşime gelen mürekkep buharlaşır mürekkep damlacığı içindeki sirkülasyon akışı başlatmak için. katkı maddesi (propilen glikol ve su içinde tetrametil-5-desin-4,7-diol,% 45 aktif çözelti) dağıtıcı 1.5 g ekleyin. memelerde kurumasını önlemek için bir nemlendirici olarak, etilen glikol, 10 g ekleyin. gelişmekte olan hava kabarcıklarını önlemek için mürekkep köpük giderici ajan (methoxypolyethyleneglycol içinde asetilenik diol 20% aktif çözelti) 0.5 g ekleyin. kapalı bir kap içine mürekkep bir kısım alarak basit bir sarsıntı testi yapın ve 60 saniye boyunca elle çalkalanır. köpüğü görülmektedir sonra mürekkep köpük alma maddesi bir başka 0.5 g ekleyin. Oda sıcaklığında homojenliği sağlamak için manyetik bir karıştırma çubuğu kullanılarak 8 saat çözüm karıştırın. Titanyum dioksit 1.5 g ekleme (TiO2) birincil 21 nm parçacık boyutu ve yüzey alanı Nanopartiküllerin35-65 m2 / g. 60 Hz'lik bir frekansta, 15 dakika boyunca ultrasonik prob kullanılarak karışımın sonikasyon. bu meme açıklıklarından kolay akacak sağlamak için, üreticinin protokolüne göre olan dinamik ışık saçılımı (DLS) gibi uygun bir ölçüm tekniği kullanılarak, tanecik boyutları ölçün. Aynı koşullar altında, ölçüm (örn., Aynı çözücü, pH, dağıtıcı madde konsantrasyonu) mürekkep içinde topakların oluşumunu etkileyen her parça mürekkep için kullanılacak sağlayın. Başarılı jeti için, sıvı içinde parçacıkların meme açıklığı 100 kat daha küçük olmalıdır. mürekkep püskürtmeli baskı 2 ila 20 centipoise (cP) düşük viskoziteli mürekkep gerektirir baskı kafası güvenilir jeti sağlamak için, üreticinin protokolüne uygun olarak bu tür bir döner viskometre gibi uygun bir ölçüm tekniği kullanılarak, mürekkebin viskozitesi ölçülür. Additi ile viskoziteyi arttırmakpolimerik malzemeler veya selüloz bazlı malzeme ile; Ancak bu baskılı film 22 içinde boya siteleri boşaltmak için birikimi sonra kaldırılması gerekir. güvenilir jeti sağlamak için, üreticinin protokolüne göre, bir tansiyometre gibi uygun bir ölçüm tekniği kullanılarak, mürekkep yüzey gerilimi ölçülür. mürekkep püskürtmeli yazıcılar için jettable sıvı formülasyon yönergeleri güvenilir yazdırmayı etkinleştirmek için 28 ve 33 mN / m arasında bir yüzey gerilimini göstermektedir. 2. Mürekkep Püskürtmeli Baskı baskı öncesinde (bir sulu baz içinde, anyonik ve iyonik olmayan yüzey aktif maddelerin bir karışımının maddeleri, alkaliler, fosfat-olmayan deterjan etkinliğini arttırıcı maddeleri ve kompleks dengeleyici maddeler) ve deterjanın bir temizleme ağırlıkça% 2 çözeltisi içinde, cam substratlar emmek deiyonize su. kirlenme ve deterjan temizlik izlerini silmek için temizleme çözeltisinden çıkarılır en kısa sürede, deiyonize su ile iyice cam durulayın. </li> Bu üreticinin protokolüne göre bir tansiyometre gibi uygun bir ölçüm tekniği kullanılarak substrata yüzey enerjisini, ölçün. / M 15 mN – iyi bir yapışma için, alt-tabakanın yüzey enerjisi 10 daha sıvının yüzey gerilimini aşmamalıdır. Bu uygun değilse, bu korona muamelesi 23, plazma işlemi 24 ve kimyasal aşındırma 25 gibi yöntemler kullanılarak alt-tabakanın yüzey enerjisini değiştirir. üreticinin protokolüne göre yazıcının içine substrat yükleyin. rezervuar ve memeleri içinde herhangi bir hava veya temizleme solüsyonu yerinden başın yan tarafında bulunan bağlantı noktası üzerinden mürekkep ile baskı kafasını yıkayın. yazıcının içine yazıcı kafası takın. Baş kişilik yönetim kurulu ile yazıcı kafasını takın. Sadece memeleri yapışmasına neden olabilir büyük parçacık agrega kaldırmak için kartuş içine yüklemeden önce doğru boyutta filtre ile mürekkebi Filtre.Yazıcı kafası, bu çalışmada kullanılan 40 um bir çapı olan ağzı vardır (örneğin Konica KM512.); Bu nedenle, mürekkep çapı 400 nm'den parçacıklar içermemesi gerekir. herhangi bir büyük partikülleri ortadan kaldırmak için bir 1.2 um poliviniliden florit (PVDF), filtre ve ardından, 5 um, üzerinden süspansiyonlar geçirin. baskı kafasına mürekkep malzemeleri baskı kafası üzerinde bulunan 150 ml şırınga, içine mürekkep yükleyin. şırınganın üstünde hava geçirmez kapağı takın ve vakum pompası açın. vakum pompası üzerinde bulunan 'tasfiye' düğmesine basarak memeler boyunca mürekkebi temizleyin. coğrafi bilgi sistemi (CBS) baskı sunucusu aracılığıyla, set-up dalga ve baskı parametrelerini. ancak bu mürekkep için saniyede 0.3 metre baskı hızı optimum kaplama sağlamak bulunmuştur yazıcı, saniyede 1.5 metre hıza kadar yazdırabilirsiniz unutmayın Açık CBS kullanıcı arayüzü yazılımı ve istenilen desen yükleyin. Prüreticinin protokolüne uygun olarak yüklenen kartuş int. levhanın alt tabakanın çıkarın ve 30 dakika daha ya da sıcak bir levha ya da bir fırın içinde 250 ° C, ardından 30 dakika boyunca 150 ° C'de baskılı film, ısı. Baskılı Filmleri 3. Analiz basılı filmlerin gözenekliliğini analiz yüzey morfolojisi analiz düşük büyütme (100X) basılan filmlerin yüzeyinde ve yüksek büyütme (35,000X) bakmak için bir optik mikroskop ya da taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanın. görüntüler hiçbir çatlak ve iyi gözenekli homojen bir kapsama gösterdiğini kontrol edin. SEM işleyişi hakkında ayrıntılı bilgi aşağıdaki referanslarda 26,27 bulunabilir. Bu üreticinin protokolüne göre bir yüzey Profiler gibi uygun bir ölçüm tekniği kullanılarak, basılı tabaka kalınlığı ölçülür. TiO2 tabakası zekâ kalınlığı ve gözenekliliğihin DSSCs dolayısıyla hücre 18 genel elektrik dönüşüm verimliliği etkileyen nanopartiküllerinin yüzeyi üzerine absorbe edilebilir boya miktarını etkilemektedir. Nedenle, ortaya koymak için de önemli bir parametredir. basılı filmlerin kalınlığını ölçmek için bir yüzey profiler (1 nm hassasiyet) kullanın. Böyle çok görünür ışık baskılı film boyunca iletir nasıl belirlemek için bir ultraviyole-görünür (UV-VIS) spektrofotometre gibi uygun bir ölçüm tekniği kullanılarak, filmin geçirgenliği ölçün. Üreticinin protokolü kullanın. 4. Hücre yapma 8 saat için bir manyetik karıştırıcı kullanılarak, bir cam beher içinde, 20 ml etanol ve rutenyum boya 2 mg karıştırılarak bir boya çözeltisini yapın. Boya TiO2 parçacıkların yüzeyi üzerine absorbe sağlamak için 24 saat boyunca oda sıcaklığında çözeltisi (20-25 ° C) TiO2 kaplanmış cam daldırın. TiO 2 Kaldır </kağıt mendil üzerine çözüm ve yerden alt> kaplamalı cam (kirlenmeyi önlemek için yukarı bakacak TiO2) ile herhangi bir aşırı boya çözümü kadar emmek için. TiO2 kaplama etrafında, iletken cam üstünde önceden kesilmiş 60 mikron kalınlığında termoplastik sızdırmazlık ayırıcı yerleştirin. anot ve katot aktif tarafları birbirine bakacak şekilde önceden kesilmiş 60 mikron kalınlığında termoplastik sızdırmazlık ara parçasının üstünde platin kaplı sayaç elektrot yerleştirin. bir elektriksel kontak, iletken cam ile yapılabilir, böylece iki cam arasında yeterli üst üste izin verin. Bu, elektrolit, daha sonra dolgu sağlamak için merkezi bir önceden delinmiş delik olmalıdır. Sızdırmazlık ara parçasının alanı üzerinde cımbız kullanarak 110 ° C'lik bir sıcaklıkta bir sıcak plaka üzerinde ısı ve geçerli ışık basıncı. 30 saniye sonra elektrotlar birlikte kapatılmalıdır. Bir iyodür / tri-iyodür elektro iki elektrot arasındaki boşluğu doldurmakBir şırınga kullanılarak platin kaplı cam önceden delinmiş bir delikten enjekte edilerek 50 mM bir konsantrasyonda, asetonitril lit.

Representative Results

Bir TiO2 mürekkep tarif edilen prosedüre uygun olarak formüle edilmiştir. mürekkep içinde süspanse parçacıkların boyutu, dinamik ışık saçılımı (DLS) ile gözlendi 80 nanometre (nm) arasında bir ortalama parçacık boyutuna kullanılarak ölçülmüştür. Bu çalışmada, mürekkebin viskozitesinin küçük bir örnek adaptörü ile döner viskometre ve 18 mm Mil çapı kullanılarak ölçülmüştür, 3 cP olduğu bulunmuştur. yüzey gerilimi gerilimölçer kullanılarak ölçüldü ve / m 26 mN arasında bir ortalama olduğu hesaplandı. FTO cam yüzey enerjisi temas açısı ve yüzey serbest enerjisi ölçümü ile sert bir yüzey ıslatılabilirliğini belirlemek için, Avrupa Standardı EN 828 uyarınca hesaplanmıştır. Üç farklı sıvılar (su, etilen glikol ve diiyodometan) on damla düzlem test parçası yüzeyi üzerine dağıtılmıştır. Her damla için, sol ve sağ temas açısı kuv vardıEd. onun yüzey gerilimi ile birlikte her sıvının ortalama temas açılardan, deney parçasının yüzey serbest enerjisi hesaplanır. Fowkes yöntemi dağıtıcı etkileşimler (γd) ve γnon -yayındırma etkileşimler (γp) katkılarıyla toplamından toplam yüzey enerjisini (γ) hesaplar. Bu yöntem, FTO kaplanmış cam için 26.45 mN / m bir yüzey serbest enerjisi ile sonuçlanmıştır. Baskı edilen prosedüre göre yukarıdaki 5 mm kare üretmek üzere gerçekleştirilmiştir. Cam üzerinde baskılı tabakanın kalınlığı, yüzey Profiler kullanılarak ölçülmüştür. baskılı tabakanın merkezinde maksimum kalınlığı 2.6 um olarak ölçülmüştür. Kaplanmış cam geçirgenliği bir UV spektrometre kullanılarak ölçülmüştür. 700 nm'lik bir dalga boyunda, bir% 60 geçirgenlik FTO cam için% 78 ile karşılaştırıldığında, TiO2 baskılı film ölçülmüştür. <p class="jove_content" fo:keep-together.withinsayfalık = "1"> Fotovoltaik cihazlar yukarıda özetlenen prosedürü uygun olarak üretilmiş ve havadaki su ve oksijen neden bozulması etkisini en aza indirmek için imalattan sonra direkt olarak karakterize edildi. Karakterize ve güneş hücreleri 28 karşılaştırmak için kullanılan beş elektriksel performans parametreleri vardır. Kısa devre akımı (I sc) ve açık devre voltajı (V oc) değerleri akım-gerilim (IV) eğrisi elde edilebilir. Bunlar daha sonra bir dolgu faktörüne (FF) ve güç dönüşüm verimliliği (η) belirlenmesi için de kullanılabilir. FF açık devre voltaj ve kısa devre 29 akım ürüne hücrelerin oranı gerçek maksimum güç çıkışı verir. Bu güneş pillerinin performansını değerlendirirken önemli bir parametredir. Düşük FF iyileştirme için bir oda var olduğunu gösterir ise yüksek FF, düşük elektrokimyasal zararları ifade eder. Çeşitli faktörler hücre içinde tabakaların kalitesini ve arayüz içeren FF etkilemekte olarak da bilinirler. DSAVM'ler% 11,9 raporun kayıt verimliliği ile bir iyodür / triiyodür redoks çift 0.71 30 faktörleri dolgu içeren. Bu parametrelerin Tüm aygıt sıcaklığı 25 ˚C, ışığın spektral radyasyonu dağılımı 1.5'lik bir hava kütlesi vardır standart test koşulları altında tespit edilmesi gerekmektedir, toplam ışınım güneş pili de (E m) 100 mW / cm ölçülen 2. Tek bir pn eklemi hücresinin dönüşüm verimliliği için teorik maksimum yaygın ancak DSSCs için maksimum verim 920 nm 32 bir emme başlangıcı ile% 15,1 daha yakın olduğunu rapor edilmiştir,% 37.7 31 olarak rapor edilmiştir. Çıkış akımı ve gerilim hücreleri 1.5 bir atmosfer hacmi ile spektral radyasyonu dağılımı eşleştirmek için bir filtre takılmış 100 mW / cm2 ışık kaynağı ile aydınlatılır iken kaynak sayacı kullanılarak ölçüldü. Sonuçlar pılı ıle karşılaştırılmıştıranataz partikülleri 20 nm ve 450 nm bir karışımı olan bir piyasada mevcut macun kullanılarak bir doktor ağızlı TiO2 katmanını kullanarak üretti. Baskılı tabaka, 0.25 cm2'lik bir alana ve bir yüzey Profiler kullanarak ölçüldü 18 um arasında bir ortalama kalınlığa sahip olmuştur. İki cihaz arasındaki fotoelektrik performansı karşılaştırma, Şekil 1 ve Tablo 1 'de gösterilmiştir. Çeşitli çalışmalar TiO2 tabakasının kalınlığı ve DSSCs içinde dönüşüm verimliliği arasındaki ilişkiyi incelemiştir. Sonuçlar TiO2 basılı katmanları ve verimlilik kalınlıkları özetliyor her yerde 33-39 mikron mikron 9.5 ile 20. Tablo 1 bildirilen optimum film kalınlığı ile önemli ölçüde değişir. TiO2 basılı inkjet kalınlığı sonuçlanan TiO2 bıçaklı doktor önemli ölçüde daha azdaha düşük bir verim. Gelecek çalışma inkjet basılmış tabakasının kalınlığını artırmak için mürekkep formülasyonu içinde organik bağlayıcıların kullanımını araştırmak olacaktır. TiO2 tabakası ve bir doktor ağızlı TiO2 tabakası basılmış bir inkjet içeren DSSCs için Mürekkep Baskılı ve Doktor Kanat TiO2 Katmanlar ile DSSCs Şekil 1. Performans Eğrileri. Akım yoğunluğu / gerilim eğrileri. TiO baskılı inkjet ile cihazda kısa devre akım yoğunluğu 2 kat daha düşük bir genel dönüşüm verimliliği ile sonuçlanan doktor bıçaklı TiO2 tabakası ile cihazın önemli ölçüde düşüktür. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. <tdrowspan > Kısa devre akımı Açık devre voltajı Doldurma faktörü verim Kalınlık (mA / cm2) (MV) (%) (Um) Mürekkep Püskürtmeli baskılı 9.42 760 0.49 3.5 2.6 doktor bıçaklı 11 756 0.58 4.8 18 Şekil 1. Bu tablo, belirtilen ışığı altında etkinliğini (η) belirleyen açık devre gerilimi (V oc), kısa devre akımı (I sc) de dahil olmak üzere güneş pili anahtar parametreleri karşılaştırır içinde Hücreleri Tablo 1. Temel Performans Özellikleri koşul sunulmaktadır. parametreler oBir doktor ağızlı TiO2 tabakası kullanılarak üretilen fa hücre de karşılaştırma amacıyla dahil edilmiştir. Her iki cihaz dolgu faktörleri (FF), genellikle hücre içinde yüksek bir iç direnç atfedilen hangi oldukça düşüktür.

Discussion

A particular challenge when formulating inks is the natural tendency for nanoparticles to cluster together. These are known as either aggregates or agglomerates, depending on the nature and strength of the bonds between the particles. The energy of simply stirring particles into water or binder is not great enough to overcome the particle attractive forces preventing the breakup of agglomerates. Ball milling, high shear mixing or ultrasonication are commonly used to break up agglomerated nanoparticles. Various anionic, nonionic, and cationic surfactants and polymers can also be used to provide long-term stabilization. By minimizing the number of these agglomerates, a good quality suspension can be achieved. The fluids should be filtered through the correct size filter just before loading into the cartridge to remove large particle aggregates which can clog the nozzles.

The particle size within the TiO₂ layer also has been shown to influence the overall efficiency of DSSCs. The photocatalytic activity of titanium dioxide increases as particle sizes decrease due to an increase in the specific surface area⁴⁰. A study comparing the efficiency of DSSCs incorporating TiO₂ nanoparticles with 5 different sizes ranging from 400 nm to 14 nm and found that those with smaller particle sizes resulted in better electrical conversion efficiencies³³.

Inkjet printing is a non-contact deposition technique capable of multi-pass printing. This presents the unique opportunity to rapidly fabricate multilayer devices in one operation on a wide range of substrates with minimal material waste. It also potentially provides a way to integrate other components (such as batteries) into the system through the printing of functional materials⁴¹. Although the representative results shown for the inkjet printed devices do not perform as well as the doctor-bladed devices, it demonstrates the potential for the deposition technique. With further ink optimization, it could perform on a comparable level to currently used methods and may provide further scope for cost-effective, environmentally friendly integration of photovoltaic cells onto a wide range of substrates. We hope to improve the efficiency of the inkjet printed devices by increasing the thickness of the printed layer closer to that of the doctor-bladed TiO₂ and will continue to look at the printing of other materials and layers within DSSCs.

Materials

Titanium dioxide	Sigma Aldrich	718467
Deionized water			Supplied from a filter in the laboratory
Hydrochloric acid, 2M(2N)	Fisher Scientific	J/4250/17
Dimethylformamide (DMF)	Fisher Scientific	D/3840/08
Ethanol	VWR Chemicals	20721.33
Dispersing additive	Air Products
Defoaming agent	Air Products
Ethylene glycol	Fluka	107-21-1
Polyvinylidene fluoride (PVDF) syringe filter	VWR International
Cleaning detergent	Fisher Scientific	10335650
Fluorine doped tin oxide (FTO) glass, 8 Ω/sq	Pilkington
Ruthenizer dye	Solaronix	21613
Pre-cut 60 µm thick thermoplastic sealing film	Solaronix	74301
50 mM iodide/tri-iodide electrolyte  in acetonitrile	Solaronix	31111
Platinum coated FTO glass	Solaronix	74201
Vac'n'Fill Syringe	Solaronix	65209
Polyimide tape (6.35 mm)	Onecall Farnell	1676087