白金/碳黑複合對電極的製備及其在染料敏化太陽能電池的應用

Translated title of the thesis: Fabrication of Platinum/Carbon Black Composite Counter Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells
  • 張 庭瑋

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究主要目的在於開發新對電極製程以取代濺鍍法所製備之白金對電極，研究內容主要分為兩個部分：(1)利用刮刀塗佈法製備碳黑對電極，(2)醇類還原法製備白金/碳黑複合對電極。第一部分的實驗結果顯示在350℃熱處理下，對電極中碳黑含量從8wt%增加至15wt%時可提升碳黑對電極的電化學活性，並且降低碳黑/電解質之界面電荷轉移阻力(Rct)至6 65 ohm x cm2，應用於元件之最佳效率為6 68%。若將熱處理溫度上升至450℃去除對電極中的PVDF後，相較於350℃熱處理而言，碳黑對電極對於I-/I3-的電化學活性明顯提升，碳黑/電解質之界面電荷轉移阻力可下降至0 44 ohm x cm2，應用於元件可使效率提升至8 35%，接近白金電極的元件效率8 38%。第二部分的實驗結果顯示利用醇類還原法可製備大小為2~5nm的白金粒子於碳黑表面。將白金/碳黑觸媒製備成對電極可發現增加觸媒層數可提升對電極的電化學活性，降低對電極/電解質的Rct。此外降低黏著劑含量可提升對電極對I-/I3-的電性表現，其結果顯示在低黏著劑含量下，對電極/電解質的Rct可下降至1 44 ohm x cm2，應用於元件其效率可達8 06%，接近白金電極的元件效率8 17%。
Date of Award2014 Aug 6
Original languageChinese
SupervisorYuh-Lang Lee (Supervisor)

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