Characterization and manufacturing techniques of dye-sensitized solar cells

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2003

Department

Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto

Major/Subject

Ydin- ja energiatekniikka

Mcode

Tfy-56

Degree programme

Language

en

Pages

102

Series

Abstract

Uuden teknologian kehittäminen vaatii perusteknologian hyvää hallintaa. Väriaineherkistetyissä aurinkokennoissa (väriainekennoissa) edetään lasirakenteista muovisiin, mutta ennen uuteen tekniikkaan siirtymistä on hyvä hallita kennojen valmistaminen lasille. Kennojen ominaisuuksien tutkimiseen käyvät menetelmät tulee myös tuntea. Väriainekenno on sähkökemiallinen laite, jossa valo absorboituu puolijohteen pintaan kiinnittyneisiin väriainehiukkasiin. Kenno koostuu puolijohdevaloelektrodista (TiO_(2)-kalvo), joka värjätään, ja platinoidusta vastaelektrodista. Näiden välissä on elektrolyytti. Työn alussa esitellään väriainekennojen tekniikka ja käydään läpi kennon osien osuus sen toimintaan ja selvitetään aurinkosähkömittausten peruskäsitteet. Kennojen ja sen osien tutkimiseen soveltuvat menetelmät jaotellaan neljään osaan: TiO_(2)-kalvon valmistukseen käytettävän pastan tutkiminen, TiO_(2)-kalvon fysikaalisten ominaisuuksien tutkiminen, kalvon ja väriaineen optisten ominaisuuksien tutkiminen ja kokonaisen kennon ominaisuuksien ja suorituskyvyn mittaaminen. Työtä varten rakennettiin aurinkosimulaattori, jolla voidaan jäljitellä auringon säteilyä laboratorio-olosuhteissa. Kennojen valmistustekniikasta käydään läpi käytännön seikkoja ja valmistuksen vaikeuksia. Valmistettuja kalvoja tutkitaan esitellyillä menetelmillä. TiO_(2)-kalvon värjäyksen tulosta tutkitaan mm. värjäyksen kestoa ja värjäyslämpötilaa muuttamalla. Yhdistämällä työssä opitut väriainekennojen valmistustekniikkaan liittyvät asiat, valmistetaan kenno, jonka hyötysuhde on mahdollisimman korkea. Standardioloissa saatiin hyötysuhteeksi 6 %. Kennon suorituskykyyn vaikuttavia tekijöitä ovat TiO_(2)-kalvon paksuus, platinan määrä vastaelektrodilla ja elektrolyytissä käytetty liuotin.

Description

Supervisor

Lund, Peter

Thesis advisor

Halme, Janne

Keywords

solar cell, aurinkokenno, dye-sensitized solar cell, väriaineherkistetty aurinkokenno, characterization, karakterisointi, manufacturing technique, valmistustekniikka

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120450222

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK