研究生: |
黃憶婷 I-Ting Huang |
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論文名稱: |
用於染敏電池紅熒烯衍生物之合成與鑑定 Synthesis and Characterization of Rubrene Derivatives for Dye Sensitized Solar Cell Application |
指導教授: |
陳錦地
Chin-Ti Chen |
口試委員: |
林建村
Jiann-T'suen Lin 戴龑 Yian Tai 李志堅 Chih-Chien Lee |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 化學工程系 Department of Chemical Engineering |
論文出版年: | 2014 |
畢業學年度: | 102 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 175 |
中文關鍵詞: | 太陽能電池 、紅熒烯 、染料敏化太陽能電池 |
外文關鍵詞: | dye sensitized solar cell, DSSC, solar cell |
相關次數: | 點閱:262 下載:2 |
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我們成功合成了四種紅熒烯衍生物染料: TPTCA-OMe、TPTCA-CF3、TPTCA-R-tBu和TPTCA-L-tBu。並分別用核磁共振光譜(NMR)、質譜儀鑑定化合物之結構;並由紫外/可見光光譜儀及循環電位儀了解化合物之HOMO、LUMO與吸收光譜;低能量表面公函數量測儀(AC2)得知化合物在固態時之能階;理論計算模擬化合物在激發時電子躍遷的情形;更進一步將染料製作染敏太陽能電池探討其光電轉換效率,結果將與TPTCA比較。
在模擬太陽光AM1.5 (100 mW/cm2)照射下利用浸泡式與液滴式的方式製作太陽能電池元件,其染料分子的光電轉化效率浸泡方式為TPTCA (6.15%)、TPTCA-R-tBu (4.68%%)、TPTCA-L-tBu (4.46%)、TPTCA-OMe (4.33%)及TPTCA-CF3 (0.68%);而液滴式分別為TPTCA (6.92%)、TPTCA-R-tBu (5.59%%)、TPTCA-OMe (5.02%)、TPTCA-L-tBu (4.88%)及TPTCA-CF3 (1.14%)。
In this work, we have synthesized four new rubrene derivatives dye, TPTCA-R-tBu, TPTCA-L-tBu, TPTCA-OMe and TPTCA-CF3, and characterized by 1H NMR and mass spectrometry. Their HOMO and LUMO energy levels in solution and in solid state were estimated by differemtial pulse voltammetry, UV-visible absorption spectra, and low-energy photoelectron spectrometer, respectively. The electron distribution of molecules in excited state was investigated by density function theory calculation. Including DSSC testing, these results are compared with TPTCA.
Under standard global air mass (AM) 1.5, the power conversion efficiency is using dip and drop methods of fabricating solar cells, the overall power conversion efficiencies of these solar cells by dip(drop) method are 6.15 %、4.68 %、4.46 %、4.33 % and 0.68 % (6.92 %、5.59 %、4.88 %、5.02 % and 1.14 % ) for TPTCA、TPTCA-R-tBu、TPTCA-L-tBu、TPTCA-OMe and TPTCA-CF3.
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