Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Digital Printing titaandioxide voor kleurstof zonnecellen

Published: May 4, 2016 doi: 10.3791/53963
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Warwick Manufacturing Group, University of Warwick

Protocol

1. inktformule

Let op: de inkt formuleringen zijn vaak een zeer bewaard geheim door fabrikanten gehouden. Succesvolle formuleringen balans jetting, druppelvorming, bevochtiging en drogen gedrag naast functionele prestaties. Gewoonlijk wordt een functioneel materiaal gedispergeerd in een oplosmiddel en ten minste één andere component te spuitbare maken. Dit hoofdstuk beschrijft de ontwikkeling van een TiO 2 inkt voor gebruik in inkjetprinters. Een kleine partij inkt werd bereid met de volgende werkwijze.

Let op: de inkt voorbereiding moeten worden uitgevoerd in een geschikte geventileerde ruimte, bijvoorbeeld onder een zuurkast, terwijl het dragen van de ogen veiligheidsbril en latex handschoenen.

  1. Bereid een 0,1 mM waterige oplossing van zoutzuur (HCl) tot een pH van ongeveer 4 produceren.
  2. Voeg 32 g van de zure oplossing 8 g van een geschikt oplosmiddel met een hoger kookpunt en lagere oppervlaktespanning dan water (zoals dimethylformamide (DMF)). De toevoeging van een co-solvent fungeert als droogmiddel een circulatiestroom binnen de inktdruppel de inkt verdampt induceren, wat leidt tot een uniforme plaatsing van nanodeeltjes op het oppervlak van de druppel 21.
  3. Voeg 1,5 g dispergeren toevoegingsmiddel (45% actieve oplossing van propyleenglycol en tetramethyl-5-decyne-4,7-diol in water).
  4. Voeg 10 g ethyleenglycol als bevochtigingsmiddel aan droging bij de mondstukken te voorkomen.
  5. Voeg 0,5 g antischuimmiddel (20% actieve oplossing van acetylenische diol in methoxypolyethyleneglycol) om de inkt te voorkomen dat luchtbellen uit ontwikkelingslanden.
  6. Voer een eenvoudige schudtest door middel van een hoeveelheid van de inkt in een gesloten houder en schud met de hand gedurende 60 seconden. Bij schuimvorming wordt waargenomen voeg nog 0,5 g ontschuimer de inkt.
  7. Meng de oplossing gedurende 8 uur met een magnetische roerstaaf om homogeniteit te garanderen bij kamertemperatuur.
  8. Voeg 1,5 g titaniumdioxide (TiO2) nanodeeltjes met een primaire deeltjesgrootte van 21 nm en een oppervlakte van35-65 m 2 / g.
  9. Ultrasone trillingen het mengsel onder gebruikmaking van een ultrasone probe gedurende 15 minuten bij een frequentie van 60 Hz.
  10. Meet de deeltjesgrootten met een geschikte meettechniek zoals dynamische lichtverstrooiing (DLS) volgens het protocol van de fabrikant, zodat zij gemakkelijk zal door de mondstukopeningen. Metingen onder dezelfde omstandigheden (bijv., Hetzelfde oplosmiddel, pH, concentratie van dispergeermiddel) worden gebruikt voor de inkt omdat elke component klontvorming te beïnvloeden in de inkt. Voor succesvolle jetting moeten de deeltjes in de vloeistof 100 keer kleiner dan de mondstukopening worden.
  11. Meet de viscositeit van de inkt met een geschikte meettechniek zoals een roterende viscosimeter volgens het protocol van de fabrikant, betrouwbare jetting uit de printkop waarborgen inkjetprinten vereist lage viscositeit inkten tussen 2 en 20 centipoise (cP). Verhoog de viscositeit door de additiop polymere materialen of op cellulose gebaseerde materialen; maar deze moeten worden verwijderd na depositie vrij te plaatsen voor de kleurstof in het bedrukte folie 22.
  12. Meet de oppervlaktespanning van de inkt met een geschikte meettechniek zoals een bloeddrukmeter volgens het protocol van de fabrikant, betrouwbare jetting waarborgen. De spuitbare vloeistof richtlijnen opstellen voor inkjetprinters suggereren een oppervlaktespanning tussen de 28 en 33 mN / m om betrouwbare afdrukken in te schakelen.

2. Inkjet Printing

  1. Voor het afdrukken week de glazen substraten in een 2 gew% oplossing van schoonmaakmiddel (een mengsel van anionische en niet-ionogene oppervlakteactieve stoffen, stabiliserende middelen, alkaliën, fosfaatvrije wasmiddelversterkers en maskeermiddelen, op waterbasis) in gedeïoniseerd water. Spoel het glas grondig met gedemineraliseerd water zodra ze uit het reinigingsmiddel worden verwijderd om sporen van vervuiling en schoonmaakmiddel te verwijderen. Meet de oppervlakte-energie van het substraat met een geschikte meettechniek zoals een bloeddrukmeter volgens het protocol van de fabrikant. Voor een goede hechting dient de oppervlakte-energie van het substraat niet groter zijn dan de oppervlaktespanning van het fluïdum met meer dan 10 - 15 mN / m. Wijzig de oppervlakte-energie van het substraat onder toepassing van werkwijzen zoals coronabehandeling 23, plasmabehandeling 24 en 25 chemisch etsen als het niet geschikt.
  2. Plaats het substraat in de printer volgens protocol van de fabrikant.
  3. Spoel de printkop met inkt door de poort aan de zijkant van het hoofd om de lucht en reinigingsoplossing in het reservoir en mondstukken verdringen.
  4. Plaats de printkop in de printer. Sluit de printkop met het hoofd persoonlijkheid bord.
  5. Filter de inkt door de juiste maat filter vlak voor het laden in de cartridge om grote deeltjes aggregaten die de sproeiers kunnen verstoppen. Deprintkop gebruikt in dit werk mondstukken met een diameter van 40 urn (bijvoorbeeld Konica KM512.); derhalve inkten mag geen deeltjes bevatten met een diameter groter dan 400 nm. Leid de suspensies door een 5 urn, gevolgd door 1,2 um polyvinylideenfluoride (PVDF) filter om eventuele grote deeltjes te verwijderen.
  6. Laad de inkt in de 150 ml spuit boven de printkop bevindt, waarbij de inkt levert aan de printkop. Bevestig de luchtdichte dop op de top van de spuit en zet de vacuümpomp.
  7. Spoel de inkt door de mondstukken door op de 'purge' knop op de vacuümpomp.
  8. Door middel van het geografisch informatiesysteem (GIS) printserver, set-up van de golfvorm en printing parameters. Merk op dat de printer kan printen op een snelheid van 1,5 meter per seconde, maar voor deze inkt een afdruksnelheid van 0,3 meter per seconde is gebleken optimale bekleding
  9. Open GIS user interface software en laad het gewenste patroon.
  10. Print van de geladen patroon volgens protocol van de fabrikant.
  11. Verwijderen van het substraat uit de plaat en verwarm het bedrukte folies bij 150 ° C gedurende 30 min, gevolgd door 250 ° C gedurende nog eens 30 min ofwel op een hete plaat of in een oven.

3. Analyse van de Printed Films

  1. Met een optische microscoop en een scanning elektronenmicroscoop (SEM) te kijken naar het oppervlak van de bedrukte films bij lage vergroting (100X) aan de oppervlakte morfologie analyseren en bij een sterke vergroting (35,000X) de porositeit van de afgedrukte films analyseren. Controleer of de beelden tonen een uniforme dekking zonder scheuren en goede porositeit. Meer gedetailleerde informatie over SEM operatie kan worden gevonden in de volgende referenties 26,27.
  2. Meet de dikte van de gedrukte laag met een geschikte meettechniek zoals een oppervlak profiler volgens het protocol van de fabrikant. De dikte en porositeit van de TiO2-laag within DSSCs beïnvloeden de hoeveelheid kleurstof die kan worden geabsorbeerd op het oppervlak van de nanodeeltjes, die dus invloed op de algehele elektrische omzettingsrendement van de cel 18. Het is dan ook een belangrijke parameter te evalueren. Gebruik een oppervlak profiler (nauwkeurigheid van 1 nm) tot de dikte van de afgedrukte films te meten.
  3. Meet de doorlaatbaarheid van de film met een geschikte meettechniek zoals een ultraviolet-zichtbaar (UV-VIS) spectrofotometer te bepalen hoeveel zichtbaar licht door de bedrukte folie wordt doorgegeven. Gebruik protocol van de fabrikant.

4. Het maken van de Cell

  1. Voeg een kleurstofoplossing door mengen van 20 ml ethanol en 2 mg ruthenium kleurstof in een bekerglas met een magnetische roerder gedurende 8 uur.
  2. Dompel de TiO 2 gecoat glas in de oplossing bij kamertemperatuur (20-25 ° C) gedurende 24 uur om de kleurstof te absorberen op het oppervlak van de TiO 2 deeltjes.
  3. Verwijder de TiO 2 2 naar boven om besmetting te voorkomen).
  4. Plaats de voorgesneden 60 pm dikke thermoplastische afdichting spacer bovenop de geleidende glas, rond de TiO 2 coating.
  5. Plaats de platinacoating tegenelektrode bovenop de voorgesneden 60 pm dikke thermoplastische afdichting afstandhouder zodat de actieve zijde van de anode en de kathode tegenover elkaar. Neem voldoende overlap tussen de twee stukken glas, zodat een elektrisch contact kan worden gemaakt met de geleidende glas. Dit moet een voorgeboorde gat in het midden hebben om voor elektrolytvulling later.
  6. Verwarm op een hete plaat tot een temperatuur van 110 ° C en breng lichte druk met een pincet in het gebied van de afdichting afstandhouder. Na 30 sec de elektroden samen moeten worden verzegeld.
  7. Vullen het gat tussen de twee elektroden een jodide / tri-jodide electrolyte in acetonitril bij een concentratie van 50 mM, door via de voorgeboorde gaten in de platina gecoat glas met een spuit.

Representative Results

A TiO 2 inkt werd geformuleerd volgens de werkwijze uiteengezet. De grootte van deeltjes in de inkt werd gemeten met behulp van dynamische lichtverstrooiing (DLS) en een gemiddelde deeltjesgrootte van 80 nanometer (nm) waargenomen. De viscositeit van de inkt in dit werk bleek 3 cP zijn, gemeten met een roterende viscometer met een klein monster adapter en een 18 mm asdiameter. De oppervlaktespanning werd gemeten met een tensiometer en berekend een gemiddelde van 26 mN / m.

De oppervlakte-energie van de FTO glas werd berekend volgens de Europese norm EN 828 voor het bepalen van de bevochtigbaarheid van een vast oppervlak door meting van de contacthoek en oppervlakte-energie. Tien druppels van de drie verschillende vloeistoffen (water, ethyleenglycol en dijoodmethaan) werden aangebracht op een vlak proefstuk oppervlak. Voor elke druppel, de linker en rechter contacthoek waren MEASURed. Van het gemiddelde contacthoeken van elke vloeistof in combinatie met de oppervlaktespanning wordt de oppervlakte-energie van het proefstuk berekend. De Fowkes methode berekent de totale oppervlakte-energie (γ) van de som van de bijdragen van de dispersieve interacties (yd) en γnon verspreide interacties (γp). Deze werkwijze resulteerde in een oppervlakte-energie van 26,45 mN / m bij de FTO gecoat glas.

Printing werd volgens de bovenstaande procedure tot 5 mm vierkantjes produceren uitgevoerd. De dikte van de bedrukte laag op het glas werd gemeten met een oppervlak profiler. De maximale dikte in het midden van de gedrukte laag werd gemeten als zijnde 2,6 urn. De transmissie van het beklede glas werd gemeten met een UV-VIS-spectrometer. Bij een golflengte van 700 nm, werd een 60% transmissie gemeten voor de TiO 2 bedrukte folie tegen 78% voor de FTO glas.

28. De waarden van kortsluitstroom (I sc) en nullastspanning (VOC) kan worden afgeleid uit de stroom-spanning (IV) curve. Deze kunnen dan worden gebruikt om de vulfactor (FF) en energieconversie-efficiëntie (η) te bepalen. De FF geeft een verhouding van de cellen werkelijke maximale vermogen aan het product van de open klemspanning en kortsluitstroom 29. Dit is een belangrijke parameter bij het beoordelen van de prestaties van zonnecellen. Een hoge FF betekent lage elektrochemische verliezen, terwijl een lage FF geeft aan dat er ruimte is voor verbetering. Verschillende factoren zijn bekend bij de FF inbegrip van de kwaliteit en de interface van lagen in de cel beïnvloeden. DSSC's opnemen van een jodide / trijodide redox koppel met een record rendement van 11,9% rapport vullen factoren van 0,71 30. Al deze parameters moeten onder standaard testomstandigheden waar de temperatuur van het apparaat is 25 ˚C, spectrale irradiantie verdeling van het licht heeft een luchtmassa van 1,5 vast te stellen, de totale straling gemeten (E m) op de zonnecel wordt 100 mW / cm 2. Theoretische maximum voor het omzettingsrendement van een pn-overgang cel is alom gerapporteerd als 37,7% 31, maar voor DSSCs is gemeld dat het maximale rendement dichter bij 15,1% met een absorptie bij 920 nm begin 32.

De uitgangsstroom en spanning werden gemeten met een bron meter terwijl de cellen werden belicht met een 100 mW / cm 2 lichtbron voorzien van een filter om de spectrale bestralingssterkte verdeling met een luchtmassa van 1,5 overeenkomt. De resultaten werden vergeleken met een celgeproduceerd met behulp van een doctor-bladed TiO 2 lagen met een algemeen verkrijgbare pasta, die een mengsel van anatase deeltjes 20 nm en 450 nm. De gedrukte laag had een oppervlak van 0,25 cm2 en een gemiddelde dikte van 18 urn die werd gemeten met een oppervlak profiler. Een vergelijking van de optische prestaties tussen de twee inrichtingen is weergegeven in figuur 1 en tabel 1.

Verscheidene studies hebben de relatie tussen de dikte van de TiO 2 laag en het omzettingsrendement in DSSCs onderzocht. De resultaten variëren sterk, met een optimale laagdikte gemeld uit ergens tussen 9,5 pm en 20 pm 33-39. Tabel 1 schetst de diktes van de TiO 2 gedrukte lagen en de efficiëntie. De dikte van de inkjetdruk TiO 2 is aanzienlijk minder dan de dokter bladed TiO 2, resulteertin een lagere efficiëntie. Verder onderzoek onderzoekt het gebruik van organische bindmiddelen in de inktsamenstelling om de dikte van de inkjet bedrukte laag te vergroten.

Figuur 1
Figuur 1. Prestaties Curves van DSSCs met Inkjet Gedrukte en Doctor Bladed TiO 2 lagen. Huidige-density / spanning curves voor DSSCs het opnemen van een inkjet bedrukte TiO 2 lagen en een arts-bladen TiO 2 laag. De kortsluitstroom dichtheid in het apparaat met de inkjet bedrukte TiO 2 laag is aanzienlijk lager dan het apparaat met de arts bladen TiO 2 lagen wat resulteert in een lagere totale omzettingsefficiëntie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Kortsluitstroom Open circuit spanning Vul factor doeltreffendheid Dikte
(mA / cm2) (MV)
(%) (Pm)
inkjet gedrukte 9.42 760 0.49 3.5 2.6
Doctor bladen 11 756 0.58 4.8 18

Tabel 1. Key Performance Kenmerken van de cellen in Figuur 1. Deze tabel vergelijkt de belangrijkste parameters van de zonnecel met inbegrip van open circuit spanning (V oc), kortsluitstroom (I sc) die de efficiëntie (η) te bepalen onder de aangegeven licht staat worden gepresenteerd. De parameters ofa cel geproduceerd met behulp van een doctor-bladed TiO 2 lagen zijn ook opgenomen ter vergelijking. De vulling factoren (FF) van beide apparaten behoorlijk laag die in het algemeen wordt toegeschreven aan een hoge inwendige weerstand in de cel.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit onderzoek wordt dankbaar uitgevoerd met steun van de Techniek en Physical Sciences Research Council (EPSRC) gefinancierd via een doctoraatsopleiding subsidie. Open access artikel verwerkingskosten (APC's) werden gefinancierd door Research Councils UK (RCUK). Alle gegevens worden geheel voorzien in de resultaten van de papiermachine. Representatieve resultaten zijn eerder gepubliceerd door de auteurs 42.

We willen graag bedanken Dr. Senthilarasu Sundaram van de Universiteit van Exeter voor zijn hulp bij het karakteriseren van de elektrische prestaties van de cellen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Titanium dioxide Sigma Aldrich 718467
Deionized water  Supplied from a filter in the laboratory
Hydrochloric acid, 2 M (2 N)  Fisher Scientific J/4250/17
Dimethylformamide (DMF) Fisher Scientific D/3840/08
Ethanol VWR Chemicals 20721.33
Dispersing additive  Air Products
Defoaming agent Air Products
Ethylene glycol Fluka 107-21-1
Polyvinylidene fluoride (PVDF) syringe filter VWR International
Cleaning detergent  Fisher Scientific 10335650
Fluorine doped tin oxide (FTO) glass, 8 Ω/sq Pilkington
Ruthenizer dye Solaronix 21613
Pre-cut 60 µm thick thermoplastic sealing film  Solaronix 74301
50 mM Iodide/tri-iodide electrolyte  in acetonitrile Solaronix 31111
Platinum coated FTO glass  Solaronix 74201
Vac'n'Fill Syringe Solaronix 65209
Polyimide tape (6.35 mm) Onecall Farnell 1676087

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Docampo, P., et al. Lessons Learned: From Dye-Sensitized Solar Cells to All-Solid-State Hybrid Devices. Adv. Mater. 26, 4013-4030 (2014).
  2. Hudd, A. The Chemistry of Inkjet Inks. Magdassi, S. , 3-18 (2009).
  3. Krebs, F. C. Fabrication and processing of polymer solar cells: A review of printing and coating. Sol. Energ. Mat. Sol. Cells. 93, 394-412 (2009).
  4. Reddy, P. J. Solar Power Generation: Technology, New Concepts & Policy. , Taylor & Francis. (2012).
  5. Gemeiner, P., Mikula, M. Acta. Chem. Slov. 6, 29 (2013).
  6. Xue, Z., Jiang, C., Wang, L., Liu, W., Liu, B. Fabrication of Flexible Plastic Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells Using Low Temperature Techniques. J. Phys. Chem. C. 118, 16352-16357 (2014).
  7. Oh, Y., Yoon, H. G., Lee, S. -N., Kim, H. -K., Kim, J. Inkjet-Printing of TiO2 Co-Solvent Ink: From Uniform Ink-Droplet to TiO2 Photoelectrode for Dye-Sensitized Solar Cells. J. Electrochem. Soc. 159, 34-38 (2011).
  8. Lin, L. -Y., et al. Low-temperature flexible Ti/TiO2 photoanode for dye-sensitized solar cells with binder-free TiO2 paste. Prog. Photovolt. Res. Appl. 20, 181-190 (2012).
  9. Gong, J., Liang, J., Sumathy, K. Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Fundamental concepts and novel materials. Renew. Sustainable Energy Rev. 16, 5848-5860 (2012).
  10. Bosch-Jimenez, P., Yu, Y., Lira-Cantu, M., Domingo, C., Ayllòn, J. A. Solution processable titanium dioxide precursor and nanoparticulated ink: Application in Dye Sensitized Solar Cells. J Colloid Interf Sci. 416, 112-118 (2014).
  11. Jose, R., Thavasi, V., Ramakrishna, S. Metal Oxides for Dye-Sensitized Solar Cells. J. Am. Ceram. Soc. 92, 289-301 (2009).
  12. Gemeiner, P., Mikula, M. Efficiency of dye sensitized solar cells with various compositions of TiO2 based screen printed photoactive electrodes. Acta. Chem. Slov. 6, 29-34 (2013).
  13. Lee, K. E., Charbonneau, C., Demopoulos, G. P. Thin single screen-printed bifunctional titania layer photoanodes for high performing DSSCs via a novel hybrid paste formulation and process. J. Mater. Res. 28, 480-487 (2013).
  14. Li, J., Lemme, M. C., östling, M. Inkjet Printing of 2D Layered Materials. ChemPhysChem. 15, 3427-3434 (2014).
  15. Rudyak, V. Y., Krasnolutskii, S. L. Dependence of the viscosity of nanofluids on nanoparticle size and material. Phys. Lett. A. 378, 1845-1849 (2014).
  16. Dispoto, G., Moroney, N., Hanson, E., Meyer, J. D., Allen, R. R. Color Desktop Printer Technology Optical Science and Engineering. , CRC Press. 111-155 (2006).
  17. Hsien-Hsueh, L., Kan-Sen, C., Kuo-Cheng, H. Inkjet printing of nanosized silver colloids. Nanotechnology. 16, 2436 (2005).
  18. Singh, M., Haverinen, H. M., Dhagat, P., Jabbour, G. E. Inkjet Printing: Inkjet Printing-Process and Its Applications. Adv. Mater. 22, 673-685 (2010).
  19. Stüwe, D., Mager, D., Biro, D., Korvink, J. G. Inkjet Technology for Crystalline Silicon Photovoltaics. Adv. Mater. 27, 599-626 (2015).
  20. Perelaer, J., et al. Roll-to-Roll Compatible Sintering of Inkjet Printed Features by Photonic and Microwave Exposure: From Non-Conductive Ink to 40% Bulk Silver Conductivity in Less Than 15 Seconds. Adv. Mater. 24, 2620-2625 (2012).
  21. Hwang, M. -s, Jeong, B. -y, Moon, J., Chun, S. -K., Kim, J. Inkjet-printing of indium tin oxide (ITO) films for transparent conducting electrodes. Mat. Sci. Eng. B. 176, 1128-1131 (2011).
  22. Hara, K., Arakawa, H. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. , John Wiley & Sons, Ltd. Ch. 15 663-700 (2003).
  23. Ryu, J., Wakida, T., Takagishi, T. Effect of Corona Discharge on the Surface of Wool and Its Application to Printing. Text. Res. J. 61, 595-601 (1991).
  24. Yang, L., Chen, J., Guo, Y., Zhang, Z. Surface modification of a biomedical polyethylene terephthalate (PET) by air plasma. Appl. Surf. Sci. 255, 4446-4451 (2009).
  25. Qian, B., Shen, Z. Fabrication of Superhydrophobic Surfaces by Dislocation-Selective Chemical Etching on Aluminum, Copper, and Zinc Substrates. J. Am. Chem. Soc. 21, 9007-9009 (2005).
  26. Echlin, P. Handbook of Sample Preparation for Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. , Springer. (2011).
  27. Flegler, S. L., Heckman, J. W., Klomparens, K. L. Scanning and Transmission Electron Microscopy: An Introduction. , Oxford University Press. (1993).
  28. O'Donnell, M. Z. R. How To Minimize Measurement Errors In Solar Cell Testing. Solar Industry Magazine. , http://www.newport.com/images/webdocuments-en/images/Solar_Industry-Solar_Cell_Testing.pdf (2011).
  29. Grätzel, M. Dye-sensitized solar cells. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. 4, 145-153 (2003).
  30. Green, M. A., Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., Dunlop, E. D. Solar cell efficiency tables (version 46). Prog. Photovolt. Res. Appl. 23, 805-812 (2015).
  31. Shockley, W., Queisser, H. J. Detailed Balance Limit of Efficiency of p-n Junction Solar Cells. J. Appl. Phys. 32, 510-519 (1961).
  32. Snaith, H. J. Estimating the Maximum Attainable Efficiency in Dye-Sensitized Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 20, 13-19 (2010).
  33. Jeng, M. -J., Wung, Y. -L., Chang, L. -B., Chow, L. Particle Size Effects of TiO2 Layers on the Solar Efficiency of Dye-Sensitized Solar Cells. Int. J. Photoenergy. 2013, 9 (2013).
  34. Song-Yuan, D., Kong-Jia, W. Optimum Nanoporous TiO2 Film and Its Application to Dye-sensitized Solar Cells. Chin. Phys. Lett. 20, 953-955 (2002).
  35. Baglio, V., Girolamo, M., Antonucci, V., Aricò, A. S. Influence of TiO2 Film Thickness on the Electrochemical Behaviour of Dye-Sensitized Solar Cells. Int. J. Electrochem. Sci. 6, 3375-3384 (2011).
  36. Ito, S., et al. High-Efficiency Organic-Dye- Sensitized Solar Cells Controlled by Nanocrystalline-TiO2 Electrode Thickness. Adv. Mater. 18, 1202-1205 (2006).
  37. Ito, S. Dye sensitized solar cells. Kalyanasundaram, K. , EFPL Press. Ch. 8 251-266 (2010).
  38. Tsai, J., Hsu, W., Wu, T., Meen, T., Chong, W. Effect of compressed TiO2 nanoparticle thin film thickness on the performance of dye-sensitized solar cells. Nanoscale Res Lett. 8, 1-6 (2013).
  39. Shin, I., et al. Analysis of TiO2 thickness effect on characteristic of a dye-sensitized solar cell by using electrochemical impedance spectroscopy. Curr. Appl. Phys. 10, 422-424 (2010).
  40. Brus, L. Electronic wave functions in semiconductor clusters: experiment and theory. J. Phys. Chem. 90, 2555-2560 (1986).
  41. Jung, S., et al. All-Inkjet-Printed, All-Air-Processed Solar Cells. Adv Energy Mater. 4, 1-9 (2014).
  42. Cherrington, R., Hughes, D. J., Senthilarasu, S., Goodship, V. Inkjet-Printed TiO2 Nanoparticles from Aqueous Solutions for Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs). Energy Technology. 3, (2015).

Tags

Engineering inkjet printing Titanium Dioxide Solar lage temperatuur nanodeeltjes Solution Ink
Digital Printing titaandioxide voor kleurstof zonnecellen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cherrington, R., Wood, B. M.,… More

Cherrington, R., Wood, B. M., Salaoru, I., Goodship, V. Digital Printing of Titanium Dioxide for Dye Sensitized Solar Cells. J. Vis. Exp. (111), e53963, doi:10.3791/53963 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter