Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Boya duyarlı güneş pilleri için Titanyum Dioksit Dijital Baskı

Published: May 4, 2016 doi: 10.3791/53963
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Warwick Manufacturing Group, University of Warwick

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.

  1. yaklaşık 4 olan bir pH elde etmek hidroklorik asit (HCI) içindeki bir 0.1 mM sulu çözelti hazırlayın.
  2. (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.
  3. katkı maddesi (propilen glikol ve su içinde tetrametil-5-desin-4,7-diol,% 45 aktif çözelti) dağıtıcı 1.5 g ekleyin.
  4. memelerde kurumasını önlemek için bir nemlendirici olarak, etilen glikol, 10 g ekleyin.
  5. gelişmekte olan hava kabarcıklarını önlemek için mürekkep köpük giderici ajan (methoxypolyethyleneglycol içinde asetilenik diol 20% aktif çözelti) 0.5 g ekleyin.
  6. 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.
  7. Oda sıcaklığında homojenliği sağlamak için manyetik bir karıştırma çubuğu kullanılarak 8 saat çözüm karıştırın.
  8. Titanyum dioksit 1.5 g ekleme (TiO2) birincil 21 nm parçacık boyutu ve yüzey alanı Nanopartiküllerin35-65 m2 / g.
  9. 60 Hz'lik bir frekansta, 15 dakika boyunca ultrasonik prob kullanılarak karışımın sonikasyon.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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

  1. 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. 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.
  2. üreticinin protokolüne göre yazıcının içine substrat yükleyin.
  3. rezervuar ve memeleri içinde herhangi bir hava veya temizleme solüsyonu yerinden başın yan tarafında bulunan bağlantı noktası üzerinden mürekkep ile baskı kafasını yıkayın.
  4. yazıcının içine yazıcı kafası takın. Baş kişilik yönetim kurulu ile yazıcı kafasını takın.
  5. 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.
  6. baskı kafasına mürekkep malzemeleri baskı kafası üzerinde bulunan 150 ml şırınga, içine mürekkep yükleyin. şırınganın üstünde hava geçirmez kapağı takın ve vakum pompası açın.
  7. vakum pompası üzerinde bulunan 'tasfiye' düğmesine basarak memeler boyunca mürekkebi temizleyin.
  8. 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
  9. Açık CBS kullanıcı arayüzü yazılımı ve istenilen desen yükleyin.
  10. Prüreticinin protokolüne uygun olarak yüklenen kartuş int.
  11. 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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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

  1. 8 saat için bir manyetik karıştırıcı kullanılarak, bir cam beher içinde, 20 ml etanol ve rutenyum boya 2 mg karıştırılarak bir boya çözeltisini yapın.
  2. Boya TiO2 parçacıkların yüzeyi üzerine absorbe sağlamak için 24 saat boyunca oda sıcaklığında çözeltisi (20-25 ° C) TiO2 kaplanmış cam daldırın.
  3. TiO 2 Kaldır TiO2) ile herhangi bir aşırı boya çözümü kadar emmek için.
  4. TiO2 kaplama etrafında, iletken cam üstünde önceden kesilmiş 60 mikron kalınlığında termoplastik sızdırmazlık ayırıcı yerleştirin.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.

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.

Şekil 1
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.

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.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgments

Bu araştırma minnetle bir doktora eğitim hibe yoluyla finanse Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi (EPSRC) desteği ile yürütülmektedir. Açık erişim makale işleme ücretleri (APC) Araştırma Konseyleri UK (RCUK) tarafından finanse edildi. Tüm veriler çalışmanın sonuçları bölümde tam olarak verilmektedir. Temsilcisi sonuçları önceden yazarlar 42 tarafından yayınlanmıştır.

Biz hücrelerinin elektriksel performansını karakterize yaptığı yardım için Exeter Üniversitesi'nden Dr. Senthilarasu Sundaram teşekkür etmek istiyorum.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Titanium dioxide Sigma Aldrich 718467
Deionized water  Supplied from a filter in the laboratory
Hydrochloric acid, 2 M (2 N)  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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Docampo, P., et al. Lessons Learned: From Dye-Sensitized Solar Cells to All-Solid-State Hybrid Devices. Adv. Mater. 26, 4013-4030 (2014).
  2. Hudd, A. The Chemistry of Inkjet Inks. Magdassi, S. , 3-18 (2009).
  3. Krebs, F. C. Fabrication and processing of polymer solar cells: A review of printing and coating. Sol. Energ. Mat. Sol. Cells. 93, 394-412 (2009).
  4. Reddy, P. J. Solar Power Generation: Technology, New Concepts & Policy. , Taylor & Francis. (2012).
  5. Gemeiner, P., Mikula, M. Acta. Chem. Slov. 6, 29 (2013).
  6. Xue, Z., Jiang, C., Wang, L., Liu, W., Liu, B. Fabrication of Flexible Plastic Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells Using Low Temperature Techniques. J. Phys. Chem. C. 118, 16352-16357 (2014).
  7. Oh, Y., Yoon, H. G., Lee, S. -N., Kim, H. -K., Kim, J. Inkjet-Printing of TiO2 Co-Solvent Ink: From Uniform Ink-Droplet to TiO2 Photoelectrode for Dye-Sensitized Solar Cells. J. Electrochem. Soc. 159, 34-38 (2011).
  8. Lin, L. -Y., et al. Low-temperature flexible Ti/TiO2 photoanode for dye-sensitized solar cells with binder-free TiO2 paste. Prog. Photovolt. Res. Appl. 20, 181-190 (2012).
  9. Gong, J., Liang, J., Sumathy, K. Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Fundamental concepts and novel materials. Renew. Sustainable Energy Rev. 16, 5848-5860 (2012).
  10. Bosch-Jimenez, P., Yu, Y., Lira-Cantu, M., Domingo, C., Ayllòn, J. A. Solution processable titanium dioxide precursor and nanoparticulated ink: Application in Dye Sensitized Solar Cells. J Colloid Interf Sci. 416, 112-118 (2014).
  11. Jose, R., Thavasi, V., Ramakrishna, S. Metal Oxides for Dye-Sensitized Solar Cells. J. Am. Ceram. Soc. 92, 289-301 (2009).
  12. Gemeiner, P., Mikula, M. Efficiency of dye sensitized solar cells with various compositions of TiO2 based screen printed photoactive electrodes. Acta. Chem. Slov. 6, 29-34 (2013).
  13. Lee, K. E., Charbonneau, C., Demopoulos, G. P. Thin single screen-printed bifunctional titania layer photoanodes for high performing DSSCs via a novel hybrid paste formulation and process. J. Mater. Res. 28, 480-487 (2013).
  14. Li, J., Lemme, M. C., östling, M. Inkjet Printing of 2D Layered Materials. ChemPhysChem. 15, 3427-3434 (2014).
  15. Rudyak, V. Y., Krasnolutskii, S. L. Dependence of the viscosity of nanofluids on nanoparticle size and material. Phys. Lett. A. 378, 1845-1849 (2014).
  16. Dispoto, G., Moroney, N., Hanson, E., Meyer, J. D., Allen, R. R. Color Desktop Printer Technology Optical Science and Engineering. , CRC Press. 111-155 (2006).
  17. Hsien-Hsueh, L., Kan-Sen, C., Kuo-Cheng, H. Inkjet printing of nanosized silver colloids. Nanotechnology. 16, 2436 (2005).
  18. Singh, M., Haverinen, H. M., Dhagat, P., Jabbour, G. E. Inkjet Printing: Inkjet Printing-Process and Its Applications. Adv. Mater. 22, 673-685 (2010).
  19. Stüwe, D., Mager, D., Biro, D., Korvink, J. G. Inkjet Technology for Crystalline Silicon Photovoltaics. Adv. Mater. 27, 599-626 (2015).
  20. Perelaer, J., et al. Roll-to-Roll Compatible Sintering of Inkjet Printed Features by Photonic and Microwave Exposure: From Non-Conductive Ink to 40% Bulk Silver Conductivity in Less Than 15 Seconds. Adv. Mater. 24, 2620-2625 (2012).
  21. Hwang, M. -s, Jeong, B. -y, Moon, J., Chun, S. -K., Kim, J. Inkjet-printing of indium tin oxide (ITO) films for transparent conducting electrodes. Mat. Sci. Eng. B. 176, 1128-1131 (2011).
  22. Hara, K., Arakawa, H. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. , John Wiley & Sons, Ltd. Ch. 15 663-700 (2003).
  23. Ryu, J., Wakida, T., Takagishi, T. Effect of Corona Discharge on the Surface of Wool and Its Application to Printing. Text. Res. J. 61, 595-601 (1991).
  24. Yang, L., Chen, J., Guo, Y., Zhang, Z. Surface modification of a biomedical polyethylene terephthalate (PET) by air plasma. Appl. Surf. Sci. 255, 4446-4451 (2009).
  25. Qian, B., Shen, Z. Fabrication of Superhydrophobic Surfaces by Dislocation-Selective Chemical Etching on Aluminum, Copper, and Zinc Substrates. J. Am. Chem. Soc. 21, 9007-9009 (2005).
  26. Echlin, P. Handbook of Sample Preparation for Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. , Springer. (2011).
  27. Flegler, S. L., Heckman, J. W., Klomparens, K. L. Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction. , Oxford University Press. (1993).
  28. O'Donnell, M. Z. R. How To Minimize Measurement Errors In Solar Cell Testing. Solar Industry Magazine. , http://www.newport.com/images/webdocuments-en/images/Solar_Industry-Solar_Cell_Testing.pdf (2011).
  29. Grätzel, M. Dye-sensitized solar cells. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. 4, 145-153 (2003).
  30. Green, M. A., Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., Dunlop, E. D. Solar cell efficiency tables (version 46). Prog. Photovolt. Res. Appl. 23, 805-812 (2015).
  31. Shockley, W., Queisser, H. J. Detailed Balance Limit of Efficiency of p-n Junction Solar Cells. J. Appl. Phys. 32, 510-519 (1961).
  32. Snaith, H. J. Estimating the Maximum Attainable Efficiency in Dye-Sensitized Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 20, 13-19 (2010).
  33. Jeng, M. -J., Wung, Y. -L., Chang, L. -B., Chow, L. Particle Size Effects of TiO2 Layers on the Solar Efficiency of Dye-Sensitized Solar Cells. Int. J. Photoenergy. 2013, 9 (2013).
  34. Song-Yuan, D., Kong-Jia, W. Optimum Nanoporous TiO2 Film and Its Application to Dye-sensitized Solar Cells. Chin. Phys. Lett. 20, 953-955 (2002).
  35. Baglio, V., Girolamo, M., Antonucci, V., Aricò, A. S. Influence of TiO2 Film Thickness on the Electrochemical Behaviour of Dye-Sensitized Solar Cells. Int. J. Electrochem. Sci. 6, 3375-3384 (2011).
  36. Ito, S., et al. High-Efficiency Organic-Dye- Sensitized Solar Cells Controlled by Nanocrystalline-TiO2 Electrode Thickness. Adv. Mater. 18, 1202-1205 (2006).
  37. Ito, S. Dye sensitized solar cells. Kalyanasundaram, K. , EFPL Press. Ch. 8 251-266 (2010).
  38. Tsai, J., Hsu, W., Wu, T., Meen, T., Chong, W. Effect of compressed TiO2 nanoparticle thin film thickness on the performance of dye-sensitized solar cells. Nanoscale Res Lett. 8, 1-6 (2013).
  39. Shin, I., et al. Analysis of TiO2 thickness effect on characteristic of a dye-sensitized solar cell by using electrochemical impedance spectroscopy. Curr. Appl. Phys. 10, 422-424 (2010).
  40. Brus, L. Electronic wave functions in semiconductor clusters: experiment and theory. J. Phys. Chem. 90, 2555-2560 (1986).
  41. Jung, S., et al. All-Inkjet-Printed, All-Air-Processed Solar Cells. Adv Energy Mater. 4, 1-9 (2014).
  42. Cherrington, R., Hughes, D. J., Senthilarasu, S., Goodship, V. Inkjet-Printed TiO2 Nanoparticles from Aqueous Solutions for Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs). Energy Technology. 3, (2015).

Tags

Mühendislik Sayı 111 Mürekkep püskürtmeli baskı Titanyum Dioksit Güneş Düşük sıcaklık Nanopartikülat Çözüm Mürekkep
Boya duyarlı güneş pilleri için Titanyum Dioksit Dijital Baskı
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cherrington, R., Wood, B. M.,… More

Cherrington, R., Wood, B. M., Salaoru, I., Goodship, V. Digital Printing of Titanium Dioxide for Dye Sensitized Solar Cells. J. Vis. Exp. (111), e53963, doi:10.3791/53963 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter