請用此 Handle URI 來引用此文件:
http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/65117
完整後設資料紀錄
DC 欄位 | 值 | 語言 |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | 何國川 | |
dc.contributor.author | Chia-Yun Liao | en |
dc.contributor.author | 廖嘉筠 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-16T23:25:51Z | - |
dc.date.available | 2017-07-01 | |
dc.date.copyright | 2012-08-01 | |
dc.date.issued | 2012 | |
dc.date.submitted | 2012-07-31 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/65117 | - |
dc.description.abstract | 利用導電玻璃(TCO),將染料敏化太陽能電池(DSSC)結合串聯之電致色變元件(ECD)已於文獻中被提出,本論文以並聯的方式將DSSC與ECD結合成分開式之光致電變色元件(PECD),探討元件光學與電學之最適化。DSSC的部分,以二氧化鈦製備光電極,濺鍍白金於導電玻璃上為對電極,並使用N719為染料。電解液則以MPN溶劑添加LiI、I2、DMPII以及TBP。在此系統下,其所能達到之光電轉換效率、fill factor、開環電壓以及短路電流密度分別為5.99%、0.69、0.67 V和12.82 mA/cm2。
ECD的部分在第四章中使用導電高分子poly(3,3-diethyl-3,4-dihydro-2H-thieno-[3,4-b][1,4]dioxepine) (簡稱PProDOT-Et2)為ECD側之變色材料,以電鍍的方式將PProDOT-Et2成膜於已濺鍍白金的導電玻璃上,電解液為TBABr和LiClO4添加於MPN中。藉著調控電解液中Br2之含量,可觀察到DSSC側與ECD側能量供需平衡的現象。藉著切換DSSC-ECD於開環閉環兩狀態之間,最敏感的光學吸收度發生於波長585 nm的位置,並擁有最大穿透度變化33%,去著色時間分別為1.9及2.2秒。 第五章則將ECD端置換成無機材料普魯士藍,以旋轉塗佈的方式製備薄膜,電解液分為三系統討論之,分別為LiBr溶於PC、LiI於PC、以及MPN溶劑添加TBABr和LiClO4,由穿透度變化以及電化學的反應可觀察到離子效應。最大的穿透度變化發生在波長695 nm下,其值為53%。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Tandem dye-sensitized solar cell (DSSC)-electrochromic device (ECD) has been proposed using two-faced transparent conducting oxide (TCO). In this thesis, a stable, separated photoelectrochromic device (PECD) is assembled to form an integrated device consisting of both DSSC and ECD. The optimization of PECD toward its electro-optical performance is discussed. For the DSSC part, the photoelectrode is prepared by the commercial TiO2 powder (P25), platinum is sputtered on the ITO-glass as a counter electrode, and the commercial N719 dye is used. The electrolyte in the DSSC part is composed of LiI, I2, DMPII (1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide) and TBP (4-tert-butylpyridine) in MPN (3-methoxypropionitrile). The best conversion efficiency, fill factor, open-circuit voltage, and photocurrent density are 5.99%, 0.69, 0.67 V, and 12.82 mA/cm2, respectively.
For the ECD part, conducting polymer PProDOT-Et2 (poly(3,3-diethyl-3,4-dihydro-2H-thieno-[3,4-b][1,4]dioxepine)) thin film was discussed in chapter 4, which is electrodeposited onto a sputtered Pt electrode and chosen for the electrochromic purpose. The electrolyte in the ECD part is composed of Br2, TBABr (tetrabutylammonium bromide), and LiClO4 (lithium perchlorate) in MPN. The supply and demand of power density in DSSC-ECD system can be observed by changing the bromine concentration in the electrolyte of the ECD part. By switching the DSSC-ECD into the open-circuit or short-circuit condition, a maximum transmittance change (ΔT) between the bleached and the darkened state of 33% at 585 nm is observed. Furthermore, fast switching times of 1.9 and 2.2 s are noticed for bleaching and darkening, respectively. As for chapter 5, Prussian blue thin film is spin coated as electrochromic material. The electrolyte in the ECD part is consisting of three kinds of solution: LiBr (lithium bromide) in PC (propylene carbonate), LiI (lithium iodide) in PC, and TBABr with LiClO4 in MPN. The anion effect showed in transmittance difference and electrochemical analysis. The maximum transmittance change (ΔT) of 53% at 695 nm is observed. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T23:25:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-101-R99549011-1.pdf: 3733768 bytes, checksum: a80982d82a327d6f8fcb1cf6099bd2aa (MD5) Previous issue date: 2012 | en |
dc.description.tableofcontents | 誌謝 I
中文摘要 II 英文摘要 III 目錄 IV 表目錄 VIII 圖目錄 IX 符號說明 XVII 第一章 緒論 1 1-1前言 1 1-2電致色變技術簡介 3 1-2-1電致色變技術之發展 3 1-2-2電致色變材料與元件類型 5 1-2-2-1電致色變材料 5 1-2-2-2電致色變元件之類型與結構 7 1-2-3電致色變元件之性能要求 13 1-3染料敏化太陽能電池簡介 14 1-3-1染料敏化太陽能電池歷史 14 1-3-2染料敏化太陽能電池工作原理 16 1-4光致電變色技術簡介 19 1-4-1光致電變色歷史 19 1-4-2光致電變色工作原理與結構 20 第二章 文獻回顧與研究目的 22 2-1導電高分子之簡介 22 2-1-1導電高分子之發展與應用 23 2-1-2導電高分子之導電機制 25 2-1-2-1能帶理論 26 2-1-2-2導電高分子理論 29 2-1-3導電高分子PT及其衍生物PProDOT-Et2 31 2-1-3-1 PT及其衍生物之簡介 31 2-1-3-2 PProDOT-Et2之簡介 36 2-1-3-3 PProDOT-Et2在光致電變色元件上之應用 38 2-2普魯士藍簡介 39 2-2-1普魯士藍之結構 39 2-2-2水相下普魯士藍光電性質 41 2-2-3有機相下普魯士藍光電性質 43 2-2-4普魯士藍在光致電變色元件上之應用 43 2-3研究動機與架構 44 第三章 實驗部分 46 3-1儀器設備 46 3-2實驗藥品 47 3-3實驗方法 48 3-3-1藥品之前處理 48 3-3-2電致色變元件電極製備 48 3-3-2-1導電玻璃前處理 48 3-3-2-2濺鍍白金電極之製備 48 3-3-2-3定電流析鍍PProDOT-Et2薄膜 49 3-3-2-4旋轉塗佈普魯士藍薄膜 49 3-3-3光致電變色元件電極製備 50 3-3-3-1導電玻璃前處理 50 3-3-3-2二氧化鈦薄膜電極製備 50 3-3-3-3濺鍍白金電極之製備 50 3-3-3-4定電流析鍍PProDOT-Et2薄膜 50 3-3-3-5旋轉塗佈普魯士藍薄膜 51 3-3-3-6工作電極染料之吸附 51 3-3-4電解質的製備 52 3-3-4-1染料敏化太陽能電池之電解質 52 3-3-4-2搭配PProDOT-Et2薄膜之電解質 52 3-3-4-3搭配普魯士藍薄膜之電解質 52 3-3-5元件的封裝 53 3-4薄膜之物性分析 54 3-4-1薄膜厚度量測 54 3-4-2 SEM顯微結構分析 54 3-5電致色變薄膜及元件分析 55 3-5-1薄膜電化學特性分析-三極式 55 3-5-2元件電化學特性分析-二極式 55 3-5-3 In-situ UV-VIS光譜分析 55 3-5-4 EIS交流阻抗分析 55 3-6光致電變色元件分析 59 3-6-1染料敏化太陽能電池光電化學測試 59 3-6-2 In-situ UV-VIS光譜分析 59 第四章 PProDOT-Et2薄膜與元件分析 62 4-1 PProDOT-Et2薄膜分析與量測 62 4-1-1薄膜循環伏安分析 62 4-1-2光譜特性、階梯電位響應與著色效率分析 66 4-1-3鍍膜條件分析與最適化 70 4-2 PProDOT-Et2電致色變元件分析與量測 72 4-2-1元件電化學特性分析 72 4-2-2元件光學性質分析 74 4-3 PProDOT-Et2光致電變色元件分析與量測 77 4-3-1二氧化鈦膜厚最佳化 79 4-3-2氧化還原對濃度效應 81 4-3-3能量供應與需求之關聯性 84 4-3-4面積效應 87 第五章 普魯士藍薄膜與元件分析 88 5-1普魯士藍薄膜分析與量測 88 5-1-1循環伏安分析-溶劑效應 88 5-1-2循環伏安分析-離子效應 91 5-1-3 EIS交流阻抗分析 95 5-1-4 In-situ UV-VIS光譜分析 98 5-2普魯士藍電致色變元件分析與量測 100 5-2-1元件電化學特性分析 100 5-2-2元件著色效率分析 106 5-3普魯士藍光致電變色元件分析與量測 108 5-3-1氧化還原對濃度效應 110 第六章 結論與建議 116 6-1結論 116 6-1-1 PProDOT-Et2薄膜及元件分析 116 6-1-2 Prussian blue薄膜及元件分析 118 6-2建議 119 第七章 參考文獻 120 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 並聯式具高光學對比之光致電變色元件 | zh_TW |
dc.title | An Integrated Photoelectrochromic Device with High Optical Contrast | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 100-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 周澤川,楊明長,廖英志 | |
dc.subject.keyword | 能量消耗,高光學對比,光致電變色元件,導電高分子PProDOT-Et2,普魯士藍,電致色變元件, | zh_TW |
dc.subject.keyword | energy consumption,high optical contrast,photoelectrochromic device,poly-(3,3-diethyl-3,4-dihydro-2H-thieno-[3,4-b][1,4]dioxepine),Prussian blue,electrochromic device, | en |
dc.relation.page | 132 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2012-07-31 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 高分子科學與工程學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 高分子科學與工程學研究所 |
文件中的檔案:
檔案 | 大小 | 格式 | |
---|---|---|---|
ntu-101-1.pdf 目前未授權公開取用 | 3.65 MB | Adobe PDF |
系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。