胡淑芬Shu-Fen Hu洪柏育Po-Yu Hung2019-09-052012-7-132019-09-052009http://etds.lib.ntnu.edu.tw/cgi-bin/gs32/gsweb.cgi?o=dstdcdr&s=id=%22GN0696410394%22.&%22.id.&http://rportal.lib.ntnu.edu.tw:80/handle/20.500.12235/102705染料敏化太陽能電池 (Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC) 目前於世界各國研究仍屬開發階段，其光電轉換效能與商用矽晶太陽能電池相較仍有差距，但因其具備製作簡單、成本低、可撓性 (flexible) 及易製成大面積之產品等商業化優勢，故將成為下階段太陽能新能源急切發展之技術。針對DSSC之研究，主要針對四項組成元件：工作電極、染料、電解質及反電極，探討不同材料對於效率之影響。其中工作電極多屬半導體奈米薄膜如：二氧化鈦 (TiO2) 或氧化鋅 (ZnO)等，已存在多數研究其形貌結構與塗佈方式對於電池效率之影響。而近年來TiO2 摻雜稀土金屬元素之研究，多數僅只探討其發光及觸媒特性，卻未有應用於敏化太陽能電池工作電極之研究。 本研究將以不同二氧化鈦前趨物及凝膠溶膠法、水熱法合成 TiO2 摻雜 Eu 粉體。主要內容探討 Eu 摻雜對於晶體成長及晶相生成之影響，並討論 Eu3+ 為發光中心引起之特殊發光特性及機制，且 Eu3+之摻雜對於 TiO2 吸收光譜及電子組態之影響也將於文中驗證。由於染料 Black dye 於紅光之特殊吸光特性，本研究將 TiO2: Eu3+ 應用於工作電池以增加染料對於太陽光之利用，且利用TiO2: Eu3+之特殊能階性質，設計雙層工作電極結構電池以增加光電流及電壓，進而提高電池效率，並以硒化鎘 (CdSe) 量子點取代染料 Black dye作為敏化物，觀察其光電特性。於本研究中針對 TiO2: Eu3+ 將進行材料結構鑑定及光譜特性分析，並針對敏化太陽能電池測量其光電特性及理論參數精算。二氧化鈦染料敏化太陽能電池Titanium dioxidesolar cell