Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Технологии изготовления компонентов оксидных солнечных батарей

Сборка сенсибилизированной красителем солнечной ячейки

Фотоанод ТЮ2 с адсорбированным красителем и платинированный анод (контрэлектрод) были собраны в запечатанную ячейку типа сэндвич нагреванием горячей плавящейся пленкой иономера (Surlyn 1702, 25 мм толщиной, DuPont). Капля раствора электролита была помещена в просверленное отверстие в контрэлектроде собранной ячейки и вводилась в ячейку посредством засасывания вакуумом. Наконец, отверстие было запечатано с использованием дополнительного горячего расплава пленки (Bynel 4164, 35 мм толщиной, DuPont) и покрыто стеклом (0,1 мм толщиной).

Сборка солнечных ячеек в ячейки типа сэндвич представлена на рис. 7.3.

Конфигурация сенсибилизированнй красителем солнечной ячейки

Рис. 7.3. Конфигурация сенсибилизированнй красителем солнечной ячейки

Отверстие рамки 8иг1уп 2 мм, что больше, чем у ТЮ2-области, а ее ширина составляет 1 мм. Отверстие в электроде запечатывают пленкой Вупе1 (защитной фтор-полимерной пленкой) с использованием горячего сортового проката. Отверстие в пленке Вупе1 делают иглой. Капли электролита помещают на отверстие в задней части электрода и вводят в ячейку с помощью вакуума обратной накачки. Ячейку помещают в небольшую вакуумную камеру для удаления воздуха изнутри. Эксплуатируют ее еще раз, чтобы давлением окружающей среды электролит был загнан в ячейку.

Наконец, отверстие защищают с использованием горячего расплава ионо- мера пленки (Bynel 4702, толщина 35 мкм, Dupont) и покрывают защитным стеклом (0,1 мм).

Самоклеящаяся и антиотражающая УФ-свет пленка (>, < 380 нм, Arctop, Asahi, Япония) присоединена к поверхности после того, как ячейка была собрана. Чтобы уменьшить рассеянный свет от края окрашенного слоя ТЮ2, затеняющие свет маски были приложены по периметру DSSC.

Ячейки запечатывают методом горячего расплава с прокладками толщиной 25 мкм, изготовленными из иономера Surlyn 1702 (DuPont). Солнечные элементы были герметизированы с помощью дешевого эпоксидного клея (Araldite Hobby, Brascol) [224]. Это клей быстро сохнет, хорошо склеивая стекло. Дальнейшие процедуры (такие как нагревание) на этапе герметизации не требуются, что уменьшает себестоимость и время подготовки устройств. Возможно, эпоксидный клей Araldite не герметизирует ячейки так же, как Surlyn (термопластик, которым обычно герметизируют устройства, собранные с жидкими электролитами). Однако твердый электролит не представляет рисков испарения растворителя и его утечки, поэтому клей Araldite может быть вполне пригоден.

Герметически запаянные ячейки использованы для проверки долгосрочной устойчивости при имитации солнечного света. В этом случае фотоанод и Pt-противоэлектрод были разделены зазором до 160 нм, а полимерная пленка играла роль прокладки. Запайка осуществлялась помещением структуры на несколько секунд под горячий пресс с температурой 120 °С. После введения жидкого электролита в зазор ячейки между электродами, отверстие на противоэлектроде было заклеено небольшой каплей Top-Seal пасты.

Потери на отражение света устраняют с использованием самоклеящихся фторсодержащих полимерных пленок (Arktop, Asahi Glass), которые служили в то же время фильтром для устранения 380 нм УФ. Маски из черной пластиковой ленты прикрепляют на фильтр Arktop для уменьшения рассеяния света.

Для того создания хорошего электрического контакта для подключения к измерению края FTO за пределами ячейки обрабатывают немного наждачной бумагой для придания шероховатости. Припой (Cerasolza, Asahi Glass) нанесен на каждой стороне электродов FTO на расстоянии 1 мм от края прокладки Surlyn и, следовательно, 4 мм от стороны фотоак- тивного слоя ТЮ2.

Имитация солнечного излучения интенсивностью 1,5 AM калибровалась с помощью прибора ORIEL, способного измерять мощность излучения имитационных установок, оснащенных темперным датчиком. Мощность излучения солнечного тренажера AM 1,5 была откалибрована с использованием справочного Si фотодиода, оборудованного ИК-фильтром (КГ 3, Schott), чтобы уменьшить несоответствие в области 350-750 нм между моделируемым светом и AM 1,5 до значения менее 2 %.

Солнечный симулятор (ПЭК-Lll, AM 1.5G, Peccell Technologies, Inc) был использован для освещения солнечного элемента под излучением 1 солнце. Вольт-амперные характеристики солнечных ячеек были получены с помощью солнечного симулятора класса A (Oriel 91195А, Ньюпорт- корпорация), установленного в Институте химии Академии наук, Нанканг, Тайвань. Кроме того, фотоэлектрохимические характеристики и электрохимического спектры импеданса (EIS) ячеек были получены с использованием потенциостата/гальванометра (PGSTAT30, Эко-Чеми, Голландия) под облучением светом мощностью 100 мВт/см2. Спектры сопротивления были проанализированы по эквивалентной модели цепи для описания сопротивления поверхностного заряда DSSC. Линейная развертка вольтамперометрии (LSV), контролируемой МЭСМ с трехэлектродным потенцио- статом (CHI, модель 900В), была использована для анализа транспортного поведения Г и 13~ в электролитах.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >
 

Популярные страницы