Nasze serwisy używają informacji zapisanych w plikach cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie plików cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki, które możesz zmienić w dowolnej chwili. Więcej informacji odnośnie plików cookies.

Obowiązek informacyjny wynikający z Ustawy z dnia 16 listopada 2012 r. o zmianie ustawy – Prawo telekomunikacyjne oraz niektórych innych ustaw.

Wyłącz komunikat

 
 

Logowanie

Logowanie za pomocą Centralnej Usługi Uwierzytelniania PRz. Po zakończeniu pracy nie zapomnij zamknąć przeglądarki.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

Budownictwo i Inżynieria Środowiska
2016.224, DOI: 10.7862/rb.2016.224

ZASTOSOWANIE WYBRANYCH BARWNIKÓW ORGANICZNYCH W BARWNIKOWYCH OGNIWACH SŁONECZNYCH

Karolina SIEDLISKA, Agata ZDYB

DOI: 10.7862/rb.2016.224

Streszczenie

Coraz większe potrzeby energetyczne świata oraz nacisk na aspekty ekologiczne wymuszają poszukiwanie nowych, bardziej efektywnych i tanich sposobów wytwarzania energii elektrycznej, stąd wynika wzrost zainteresowania w ostatnich latach barwnikowymi ogniwami słonecznymi (DSSC – Dye Sensitized Solar Cells). Głównym komponentem takiego ogniwa, który odpowiada za absorbcję promieniowania słonecznego padającego na jego powierzchnię, jest półprzewodząca warstwa nanocząstek TiO2 z zaadsorbowanym na niej barwnikiem. Barwnik działający jako sensybilizator jest adsorbowany na powierzchni ditlenku tytanu, ponieważ powoduje zwiększenie zakresu absorpcji promieniowania słonecznego przez oświetlaną elektrodę. W niniejszej pracy przedstawiono zastosowanie wybranych barwników organicznych (alizaryny, chinizaryny, ktecholu, parabutylokatechiny) oraz dwóch technik wytwarzania warstwy półprzewodzącej nanocząstek TiO2 (nanoszenie z roztworu koloidalnego lub pasty) do budowy ogniw DSSC. Wyznaczono widma absorpcji światła dla poszczególnych barwników i zmierzono sprawności ogniw w zależności od rodzaju zastosowanego barwnika oraz metody wytworzenia warstwy TiO2. Każdy z badanych sensybilizatorów trwale adsorbuje się na nanocząstkach TiO2 w czasie jednej doby. Wykorzystanie danych komponentów do budowy ogniwa pozwoliło na uzyskanie najwyższej sprawności rzędu 0,272% w przypadku elektrody wykonanej z pasty oraz zaadsorbowanego na niej barwnika chinizaryny. Przedstawione w artykule wyniki badań pozwalają stwierdzić zasadność zastosowania wybranych barwników oraz konieczność dalszych badań nad zwiększeniem wydajności ogniw typu DSSC.

Pełny tekst (pdf)

Literatura

[1]  Grätzel M., Dye-sensitized solar cells, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 4, 2003, pp. 145–153.

[2]  Grätzel M., Solar Energy Conversion by Dye-Sensitized Photovoltaic Cells, Inorganic Chemistry 44, 2005, pp. 6841-6851.

[3]  Sharma G. D., Daphnomili D., Gupta K.S.V., Gayathri T., Singh S.P., Angaridis P.A., Kitsopoulos T.N., Tasise D., Coutsolelos A.G., Enhancement of power conversion efficiency of dye-sensitized solar cells by co-sensitization of zinc-porphyrin and thiocyanate-free ruthenium(II)- terpyridine dyes and graphene modified TiO2 photoanode, RSC Advances 3, 2013, pp. 22412-22420.

[4]  Mathew S., Yella A., Gao P., Humphry-Baker R., Curchod B.F.E., Ashari-Astani N., Tavernelli I., Rothlisberger U., Nazeeruddin M.K., Grätzel M., Dye-sensitized solar cells with 13% efficiency achieved through the molecular engineering of porphyrin sensitizers, Nature Chemistry 6, 2014, pp. 1-6.

[5]  Li Y., Ku S.-H., Chen S.-M., Ali A., AlHemaid F.M.A, Photoelectrochemistry for Red Cabbage Extract as Natural Dye to Develop a Dye-Sensitized Solar Cells, Interational Journal of Electrochemical Science 8, 2013, pp. 1237‑1245.

[6]  Zdyb A., Krawczyk S., Characterization of adsorption and electronic excited states of quercetin on titanium dioxide nanoparticles, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, vol. 157, 2016, pp. 197–203.

[7]  Zdyb A., Krawczyk S., Adsorption and electronic states of morin on TiO2 nanoparticles, Chemical Physics, vol. 443, 2014, pp. 61–66.

[8]  Kamat P.V., Bedja I., Hotchandani S., Photoinduced charge transfer between carbon and semiconductor clusters. One-electron reduction of C60 in colloidal TiO2 semiconductor suspensions, Journal of Physical Chemistry 98, 1994, pp. 9137-9142.

Podsumowanie

TYTUŁ:
ZASTOSOWANIE WYBRANYCH BARWNIKÓW ORGANICZNYCH W BARWNIKOWYCH OGNIWACH SŁONECZNYCH

AUTORZY:
Karolina SIEDLISKA (1)
Agata ZDYB (2)

AFILIACJE AUTORÓW:
(1) Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
(2) Politechnika Lubelska

WYDAWNICTWO:
Budownictwo i Inżynieria Środowiska
2016.224

SŁOWA KLUCZOWE:
ogniwo barwnikowe (DSSC), fotowoltaika, substancje sensybilizujące, alizaryna, katechol, chinizaryna, parabutylokatechina

PEŁNY TEKST:
http://doi.prz.edu.pl/pl/pdf/biis/661

DOI:
10.7862/rb.2016.224

URL:
http://dx.doi.org/10.7862/rb.2016.224

PRAWA AUTORSKIE:
Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. Ignacego Łukasiewicza; al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
tel.: +48 17 865 11 00, fax.: +48 17 854 12 60
Administrator serwisu: