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Engineering

Elektrospinnen von photokatalytischen Elektroden für farbstoffsensibilisierte Solarzellen

Published: June 28, 2017 doi: 10.3791/55309

Summary

Das übergeordnete Ziel dieses Projektes war es, das Elektrospinnen zu verwenden, um eine Photoanode mit verbesserter Leistung für farbstoffsensibilisierte Solarzellen herzustellen.

Abstract

Diese Arbeit veranschaulicht ein Protokoll zur Herstellung eines faserbasierten Photoanodens für farbstoffsensibilisierte Solarzellen, bestehend aus einer lichtstreuenden Schicht aus elektrogesponnenen Titandioxid-Nanofasern (TiO 2 -NFs) auf einer Sperrschicht aus handelsüblichem Titandioxid Nanopartikel (TiO 2 -NPs). Dies wird durch erstes Elektrospinnen einer Lösung von Titan (IV) butoxid, Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Eisessig in Ethanol erreicht, um zusammengesetzte PVP / TiO 2 -Nanofasern zu erhalten. Diese werden dann bei 500 ° C calciniert, um das PVP zu entfernen und reine Anatasphasen-Titandioxid-Nanofasern zu erhalten. Dieses Material zeichnet sich durch Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Pulverröntgenbeugung (XRD) aus. Die Photoanode wird hergestellt, indem zuerst eine Sperrschicht durch die Abscheidung einer TiO & sub2; -NPs / Terpineol-Aufschlämmung auf einem mit einem Fluor-dotierten Zinnoxid (FTO) -Glasschlitten unter Verwendung von Rakeltechniken hergestellt wird. Eine anschließende thermische BehandlungWird bei 500 ° C durchgeführt. Dann wird die lichtstreuende Schicht durch Abscheiden einer TiO & sub2; -NFs / Terpineol-Aufschlämmung auf demselben Objektträger unter Verwendung derselben Technik und Calcinieren bei 500ºC gebildet. Die Leistung des Photoanodens wird durch die Herstellung einer farbstoffsensibilisierten Solarzelle getestet und deren Effizienz durch JV-Kurven unter einer Reihe von einfallenden Lichtdichten von 0,25-1 Sun gemessen.

Introduction

Dye-sensibilisierte Solarzellen (DSSCs) sind eine interessante Alternative zu Silizium-Solarzellen 1 dank ihrer geringen Kosten, dem relativ einfachen Herstellungsprozess und der Leichtigkeit der Großproduktion. Ein weiterer Vorteil ist ihr Potenzial, in flexible Substrate eingebaut zu werden, ein deutlicher Vorteil gegenüber Silizium-Solarzellen 2 . Ein typischer DSSC nutzt: (1) ein mit einem Farbstoff sensibilisierter nanopartikulärer TiO 2 -Analanode als lichtgewachsene Schicht; (2) eine Pt-beschichtete FTO, die als Gegenelektrode verwendet wird; Und (3) einen Elektrolyten, der ein Redoxpaar wie I - / I 3 - enthält , das zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist und als "lochleitendes Medium" arbeitet.

Obwohl DSSCs Wirkungsgrade von 15% 3 übertroffen haben, wird die Leistung von Nanopartikel-basierten Photoanoden immer noch durch eine Reihe von Einschränkungen behindert, einschließlich langsamer ElektronenmobilisierungY 4 , schlechte Absorption von niederenergetischen Photonen 5 und Ladungsrekombination 6 . Der Elektronensammelwirkungsgrad hängt stark von der Geschwindigkeit des Elektronentransports durch die TiO 2 -Nanopartikelschicht ab. Wenn die Ladungsdiffusion langsam ist, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit der Rekombination mit I 3 - in der Elektrolytlösung, was zu einem Verlust an Effizienz führt.

Es wurde gezeigt, dass das Ersetzen von nanopartikulärem TiO 2 mit eindimensionalen (1D) TiO 2 -Nanoarchitekturen den Ladungstransport durch Verringerung der Streuung von freien Elektronen aus den Korngrenzen der miteinander verbundenen TiO 2 -Nanopartikel 7 verbessern kann. Da 1D-Nanostrukturen einen direkteren Weg zur Ladungssammlung bieten, können wir erwarten, dass der Elektronentransport in Nanofasern (NFs) deutlich schneller als in Nanopartikeln 8 , 9

Das Elektrospinnen ist eines der am häufigsten verwendeten Verfahren zur Herstellung von Fasermaterialien mit Submikrometer-Durchmessern 10 . Diese Technik beinhaltet die Verwendung von Hochspannung, um den Ausstoß eines Polymerlösungsstrahls durch eine Spinndüse zu induzieren. Aufgrund der Biegeinstabilität wird dieser Strahl anschließend oftmals zu kontinuierlichen Nanofasern gedehnt. In den letzten Jahren wurde diese Technik weitgehend zur Herstellung von polymeren und anorganischen Materialien verwendet, die für zahlreiche und vielfältige Anwendungen wie Tissue Engineering 11 , Katalyse 12 und als Elektrodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien 13 und Superkondensatoren verwendet wurden.

Die Verwendung von elektrogesponnenen TiO 2 -NFs als Streuschicht in der Photoanode kann die Leistung von DSSCs erhöhen. Allerdings photoanodes mit nanofibroUns Architekturen neigen dazu, eine schlechte Farbstoffabsorption aufgrund von Oberflächenbeschränkungen zu haben. Eine der möglichen Lösungen, um dies zu überwinden, besteht darin, NFs und Nanopartikel zu mischen. Es wurde gezeigt, dass sich zusätzliche Streuschichten ergeben, wodurch die Lichtabsorption und der Gesamtwirkungsgrad verbessert werden.

Das in diesem Video präsentierte Protokoll bietet ein einfaches Verfahren zur Synthese von ultralong-TiO 2 -Nanofasern durch eine Kombination von Elektrospinn- und Sol-Gel-Techniken, gefolgt von einem Kalzinierungsverfahren. Das Protokoll veranschaulicht dann die Verwendung der TiO 2 -NFs in Kombination mit nanopartikulärem TiO 2 für die Herstellung eines zweischichtigen Photoanodes mit verbesserter Lichtstreuungsfähigkeit unter Verwendung von Rakeltechniken sowie die anschließende Montage eines DSSC unter Verwendung eines solchen Photoanode

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Protocol

1. Vorläuferlösung Vorbereitung

HINWEIS: Bitte konsultieren Sie vor dem Gebrauch alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (MSDS). Mehrere der in diesem Verfahren verwendeten Chemikalien sind schädlich und / oder giftig für den Menschen. Nanomaterialien können zusätzliche Gefahren im Vergleich zu ihrem Bulk-Gegenstück haben. Bitte die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen und persönliche Schutzausrüstung verwenden.

  1. 5 g Titan (IV) n-butoxid, 1 g Polyvinylpyrrolidon (PVP), 1 ml Eisessig und 10 ml absolutem Ethanol in ein Probengefäß geben.
  2. Verwenden Sie eine magnetische Rührplatte, um die Lösung zu mischen, bis sie homogen geworden ist und keine Blasen beobachtet werden können.

2. Elektrospinnen und Kalzinieren der Nanofasern

  1. Die Nadel, die für den Elektrospinnvorgang verwendet wird, vorbereiten, indem man die Spitze einer 21 G-Nadel abschneidet und mit mäßigem Sandpapier abschleift, bis die Spitze vollständig flach ist.
  2. Montieren Sie die NotwendigkeitLe auf eine Einweg-10-ml-Spritze.
  3. Legen Sie einige der Vorläuferlösung in die Spritze und legen Sie sie auf die Spritzenpumpe.
  4. Wickeln Sie die Kollektorplatte in Aluminiumfolie ein und legen Sie sie direkt vor die Nadelspitze.
    HINWEIS: Der Abstand von der Nadel zur Platte sollte 20 cm betragen.
  5. Verbinden Sie die Kollektorplatte mit dem Boden und der Nadel mit der Hochspannungsquelle.
  6. Legen Sie den Schutzschild um das Setup herum.
  7. Stellen Sie den Durchfluss auf die Spritzenpumpe auf 1 mL / h ein und beginnen Sie zu pumpen.
  8. Sobald eine Lösung an der Spitze der Nadel erscheint, schalten Sie die Hochspannungsquelle ein und stellen Sie sie auf 15 kV ein.
    HINWEIS: An diesem Punkt werden Fasern auf dem Teller sammeln. Der Aufbau wird so lange wie nötig gelassen, um die gewünschte Dicke der Fasermatte zu erreichen.
  9. Nachdem das Spinnen beendet ist, schalten Sie die Hochspannungsquelle und die Spritzenpumpe aus. Entfernen Sie die Folie von der Kollektorplatte.
  10. Lassen Sie die Fasern ruhen oVernichten und dann die Aluminiumfolie abziehen.
  11. Legen Sie die abgezogenen Fasern in einen Tiegel und legen Sie sie in einen Muffelofen.
  12. Kalzinieren der Fasern durch Aufstellen einer Temperaturrampe von 5 ° / min bis 500 ° C und Halten für 2 h zur Entfernung des PVP und zur Herstellung von reinen TiO 2 -Nanofasern.
  13. Sobald der Kalzinierungsvorgang abgeschlossen ist, lassen Sie den Ofen geschlossen, bis die Temperatur unter 80 ° C reicht, um einen thermischen Schock zu vermeiden, der die Fasern beschädigen könnte.

3. Elektrodenfertigung

  1. Vorbereitung der Aufschlämmungen
    1. Fügen Sie 500 mg Titandioxid-Paste zu 20 ml Ethanol in einem Rundkolben hinzu.
    2. In einem separaten Kolben werden 500 mg der elektrogesponnenen TiO 2 -NFs mit weiteren 20 ml Ethanol vermischt.
    3. Sonate die Lösungen für 2 h mit einem Bad-Sonicator.
    4. Sobald einheitliche Mischungen erhalten werden, fügen Sie 2 ml Terpineol zu jedem Kolben und Sonate für einAndere 15 min.
    5. Verdampfe das Lösungsmittel aus beiden Kolben unter Verwendung eines Rotationsverdampfers, um die Aufschlämmungen zu erhalten.
  2. Doktor Blading und Sinterung
    1. Mit einem Diamant-Glasschneider einen FTO-leitfähigen Glasschieber in ein 2 cm x 2 cm großes Quadrat schneiden.
    2. Sichern Sie den FTO-Schieber in den Arbeitsbereich, indem Sie Klebeband auf den Glasschieber legen, so dass ein 0.4-cm 2- Bereich in der Mitte freigelegt wird. Um eine unregelmäßige Beschichtung zu vermeiden, platziere das Band auf zwei parallelen Seiten und dann auf die beiden anderen.
    3. Legen Sie ein paar Tropfen der TiO 2 -NP-Aufschlämmung auf die exponierte Mitte des Objektträgers auf.
    4. Verwenden Sie eine Rasierklinge, um die Aufschlämmung gleichmäßig über den exponierten Bereich zu verteilen.
    5. Sobald eine gleichmäßige Beschichtung erreicht ist, entfernen Sie vorsichtig das Klebeband.
    6. Den beschichteten Schieber in einen Ofen geben und 2 h bei 500 ° C sintern.
    7. Wiederholen Sie die Schritte 3.2.2-3.2.6 auf der gleichen FTO-Folie, diesmal mit der TiO 2 -NF-Aufschlämmung anstelle vonDie Nanopartikel, um die Photoanode zu erhalten.

4. NF Charakterisierung

  1. SEM-Charakterisierung
    1. Bereiten Sie die Probe für SEM vor, indem Sie einen Streifen Klebstoff-Klebeband an einen Mikroskopstutzen anschließen. Setzen Sie sorgfältig eine kleine Menge Nanofasern auf das Band.
    2. Montieren Sie den Stutzen auf einen Probenhalter und legen Sie ihn in die Austauschkammer des Gerätes.
    3. Stellen Sie die Gerätebedingungen und Parameter ein: Stellen Sie die Beschleunigungsspannung auf 20 kV und den Arbeitsabstand auf 10 mm ein.
    4. Sammeln Sie Bilder der Probe, um sicherzustellen, dass sie die Gesamtmorphologie des Materials anzeigen.
  2. XRD-Charakterisierung
    1. Schütteln Sie einige Nanofasern vorsichtig in ein feines Pulver und breiten sie gleichmäßig auf einer XRD-Stufe aus.
    2. Legen Sie die Probe in das Diffraktometer ein.
    3. Stellen Sie die Erfassungsparameter ein: Verwenden Sie einen Startwinkel von 10 °, einen Endwinkel von 80 °, einDa Schrittgröße von 0,015 °.
    4. Starten Sie die Erfassung der XRD-Daten.

5. Solarzellenfertigung

  1. Die Photoanode mit einer wässrigen Lösung von TiCl & sub4; bei 75ºC für 45 min behandeln. Nach der Behandlung mit gewaschenem Wasser waschen und trocknen lassen.
  2. Sensibilisieren Sie die Photoanode, indem Sie sie in einer 0,5 mM Lösung des Rutheniumfarbstoffs N719 in absolutem Ethanol für 24 h unter dunklen Bedingungen eintauchen.
  3. Legen Sie eine Folie des Siegelfilms auf die sensibilisierte Photoanode, um als thermoplastische Dichtung zwischen dem Photoanode und der Gegenelektrode zu dienen.
  4. Legen Sie eine Pt-beschichtete FTO-Gegenelektrode mit einem vorgebohrten Loch in der Mitte auf die Oberseite der Siegelfolie, so dass beide Seiten einander zugewandt sind.
  5. Die zusammengesetzte Zelle 15 min lang auf 100 ° C erhitzen, um die Dichtung abzudichten.
  6. Ein paar Tropfen eines Redoxmediators, bestehend aus einer Lösung von 1-Propyl-3-methylimidazoliumjodid (0,8 M), Iod (0,1 M),Und Benzimidazol (0,3 M) in 3-Methoxypropionitril, oben auf dem vorgebohrten Loch der Gegenelektrode.
  7. Legen Sie die Zelle in einen Vakuum-Exsikkator, damit der Redox-Mediator den Innenraum der zusammengesetzten Zelle füllen kann.

6. JV Kurvencharakterisierung

  1. Erfassen Sie die JV-Kurven mit einem digitalen Quellzähler unter 100 mW / cm 2 Beleuchtung aus einer Xenon-Bogen-Quelle, die durch ein AM1.5G-Filter geführt wird.

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Representative Results

Die TiO 2 -Nanofasern wurden unter Verwendung von SEM, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) und XRD charakterisiert. Die Nanostruktur des Photoanodes wurde durch SEM charakterisiert. Die Leistung des montierten DSSC wurde mit einem Solarsimulator und einer Quellmesseinheit getestet.

Das SEM-Bild in Fig. 1A zeigt, daß die unter Verwendung dieses Protokolls synthetisierten Nanofasern eine poröse Struktur und ein hohes Aspektverhältnis aufweisen. Sie sind bis zu einigen Mikrometer lang und nur ein paar hundert Nanometer im Durchmesser. Der Querschnitt in Fig. 1B zeigt drei Schichten: die obere Schicht ist die faserige Streuschicht des TiO & sub2; -NF, die zweite Schicht ist die Sperrschicht aus TiO & sub2; -NP-Paste und die untere Schicht ist das FTO-Substrat. Beide Schichten sind ca. 7 μm, was zu einer Gesamtschichtdicke von caImately 14 μm.

Das Diffraktogramm in Fig. 2 zeigt eine Reihe von Peaks, die der Anatasphase von Titandioxid entsprechen. Die scharfen Spitzen in den Spektren deuten darauf hin, dass die Nanofasern hochkristallin sind, was für diese Art von Anwendung ein günstiges Merkmal ist. Abbildung 3 zeigt das Ti 2p XPS-Spektrum für TiO 2 NF- und NP-Photoelektroden. TiO 2 wurde durch die Ti 2p-Peaks, die bei Bindungsenergien von 465 eV (Ti2p (1/2)) und 459 eV (Ti2p (3/2) vorhanden waren, verifiziert.

Die JV-Kurve in Abbildung 4 zeigt, dass bei einer 1-Sun-Beleuchtung (durchgezogene Linie) die TiO 2 -NF DSSC eine Kurzschlussstromdichte (J SC ) von 8,30 mA / cm 2 erreicht hat , eine Leerlaufspannung (V OC ) Von 0,63 V, einem Füllfaktor (FF) von 56% und einem Leistungsumwandlungswirkungsgrad (PCE)Von 2,90%. Um weiter zu untersuchen, wurde die Abhängigkeit der Zellleistung von der Beleuchtungsintensität (von 0,25-1 Sun) gemessen. Die charakteristischen Werte sind in Abbildung 5 dargestellt . Der J SC steigt linear bis zu 0,75 Sonnen ( Abbildung 5A ); Die Steigung steigt dann zwischen 0,75 und 1 Sonne erheblich an. Der V OC zeigt eine lineare Zunahme über den gemessenen Bereich ( Abbildung 5B ). In 5C ist die FF zwischen 0,25 und 0,75 Sonnen stabil, aber sie nimmt schnell bis zu 1 Sonne ab; Dies kann auf eine Erhöhung der Ladungsrekombination zurückzuführen sein. Abbildung 5D zeigt, dass bei einer einfallenden Lichtintensität von 25 mW / cm 2 die DSSC eine PCE von 3,7% erreicht, was eine höhere Leistung bei niedrigeren Beleuchtungsintensitäten anzeigt. Als Vergleich zeigt Abbildung 6 TiO 2 NP DSSCs, die einen J SC von 6 erreichten0,53 mA / cm 2 , ein V OC von 0,63 V, eine FF von 57% und eine PCE von 2,35%.

Abbildung 1
Abbildung 1 : Bilder der elektrogesponnenen TiO 2 -NFs. ( A ) Hochauflösendes Bild der elektrogesponnenen TiO 2 -NFs. ( B ) Querschnitt SEM; Die obere Schicht ist die lichtstreuende Nanofaserschicht, und die untere Schicht ist die blockierende TiO 2 -NP-Schicht. Figuren angepasst und nachgedruckt mit Genehmigung von Macdonald et al. 16 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 2
Fig. 2 : XRD-Spektrum der elektrogesponnenen TiO & sub2; -NFs. Die Insertion zeigt das Selektivbereichs-Elektronenbeugungsmuster (SAED), das TiO & sub2; in der Anatasphase anzeigt; Nachgedruckt mit Genehmigung von Macdonald et al. 16 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 3
Abbildung 3 : Ti 2p XPS-Spektrum für TiO 2 NF- und NP-Photoelektroden. Die feste rote Kurve zeigt das Spektrum für Nanofasern, und die feste schwarze Kurve zeigt das Spektrum für Nanopartikel. PHier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 4
Abbildung 4 : JV-Kurve unter 1-Sun-Beleuchtung des DSSC mit TiO 2 NFs. ( A ) Der Dunkelstrom wird durch die gestrichelte Linie dargestellt. Nachdruck mit Genehmigung von Macdonald et al. 16 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 5
Abbildung 5 : Gerätecharakterisierungsparameter ( A ) J SC , ( B ) V OC , ( D ) PCE als Funktion der Lichtintensität von 25 mW / cm 2 (0,25 Sun) bis 100 mW / cm 2 (1 Sonne). Nachdruck mit Genehmigung von Macdonald et al. 16 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 6
Abbildung 6 : JV-Kurve unter 1-Sun-Beleuchtung des DSSC mit TiO 2 -NPs. Die Kurve zeigt TiO 2 NP DSSCs, die einen J SC von 6,53 mA / cm 2 , einen V OC von 0,63 V, einen FF von 57% und eine PCE von 2,35% erreichten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version von Thi zu sehenS Figur.

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Discussion

Die in dieser Arbeit vorgestellten Methoden beschreiben die Herstellung von effizienten nanofaserigen Photoanoden für photokatalytische Geräte wie DSSCs. Electrospinning ist eine sehr vielseitige Technik für die Herstellung von Nanofasern, aber ein gewisses Maß an Geschick und Wissen ist erforderlich, um Materialien mit optimalen Morphologien zu erhalten. Einer der kritischsten Aspekte, um gute Nanofasern zu erhalten, ist die Vorbereitung der Vorläuferlösung: Es gibt einige Schlüsselfaktoren wie die Konzentration des Trägerpolymers und die Wahl des Titanvorläufers, die einen entscheidenden Einfluss auf die endgültige Struktur haben können das Material. Eine geringe Konzentration an Trägerpolymer führt zur Bildung von Perlen oder zur völligen Abwesenheit einer Nanofaserstruktur. Auf der anderen Seite wird eine zu hohe Konzentration die Viskosität der Lösung übermäßig erhöhen und zu einer Erhöhung des Durchmessers der Nanofaser führen, mit einem daraus folgenden Oberflächenverlust und Ladungsmobilität. Das anorganische vorCursor muss sehr löslich sein und sollte nicht in Gegenwart der anderen Komponenten der Lösung reagieren oder sich zersetzen. Es sollte auch leicht in das endgültige Material kalkulieren, ohne irgendwelche unerwünschten Unterprodukte zu hinterlassen.

Die instrumentellen Parameter ( dh Spannung, Spitze-zu-Kollektor-Abstand und Nadeldurchmesser) haben auch einen wichtigen Einfluss auf die Nanofaser-Morphologie. Obwohl bei der Änderung dieser Bedingungen mit einer speziellen Vorläuferlösung ein allgemeiner Trend beobachtet werden kann, gilt dies nicht zwangsläufig für andere Lösungen, da sie durch Modifikationen des elektrischen Feldes und anderer instrumenteller Bedingungen unterschiedlich beeinflusst werden können 17 .

Dank der Vielseitigkeit dieser Technik lässt sich eine Vielzahl von Nanomaterialien herstellen und in verschiedenen Anwendungen einsetzen, wie zB Energieumwandlung und Lagerung, Katalyse, Filtration, Verbundwerkstoffe und superhydrophobe Oberflächen. WeiterE, zeigt dieses Verfahren ein erhebliches Potential für das Hochskalieren, was ein Schlüsselfaktor für seine Verwendung in kommerziellen Anwendungen ist.

Der Kalzinierungsprozess muss bei einer ausreichend hohen Temperatur durchgeführt werden, um das Trägerpolymer vollständig zu entfernen und die Kristallisation von TiO 2 zu fördern, ohne jedoch die Nanostruktur des Materials zu stören. Die Kalzinierungstemperatur muss auch bei einer relativ langsamen Aufheizrate erreicht werden, um jeglichen thermischen Schock zu vermeiden, der die Fasern beschädigen könnte. Dies gilt auch für den Kühlprozess: Nach Beendigung der Wärmebehandlung muss der Ofen geschlossen bleiben, bis die Temperatur eine sichere Temperatur erreicht hat (<80 ° C).

Doctor Blading ist eine einfache und schnelle Methode, die es ermöglicht, Dünnschicht-Substrate auf ebenen Flächen leicht zu erhalten. Der Schlüsselfaktor für die Erzielung einer glatten und gleichmäßig beschichteten Oberfläche ist die Aufschlämmungsviskosität: Wenn zu viel Dispergiermittel der Mischung zugesetzt wird, wird die BeschichtungPoren präsentieren und eine ungleichmäßige Dicke haben; Wenn zu wenig Dispergiermittel zugegeben wird, wird der resultierende Film wahrscheinlich Risse auf seiner Oberfläche haben.

Einmal gemeistert, kann diese Technik leicht für jede Anwendung verwendet werden, die eine Dünnfilmabscheidung für die Geräteherstellung erfordert.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Acknowledgments

Die Autoren haben keine Anerkennung.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
titanium(IV) n-butoxide Sigma-Aldrich 244112
Polyvinylpyrrolidone Sigma-Aldrich 437190
glacial acetic acid Sigma-Aldrich A6283
Ethanol, absolute Fisher Scientific E/0650DF/17
20 mL Sample vials (any) (or larger volume)
disposable 21G needle (any)
P150 grit sandpaper (any)
disposable 10mL syringe (any) (or larger volume)
magnetic stirrer + stirring bar (any)
PHD 2000 syringe pump Harvard Apparatus 71-2002 (or any other syringe pump capable of outputting a 1mL/hr flow
Aluminium foil (any)
Stainless steel collector plate (custom built)
High Voltage Power Source Gamma High Voltage Research, Inc ES30P-10W (or any other power supply capable of outputting +15 kV
Polycarbonate protective shield (custom built)
Ceramic crucible (any)
Muffle furnace (any)
Titanium dioxide, nanopowder Sigma-Aldrich 718467
50 mL 1-neck round bottom flasks (any)
bath sonicator (any)
Terpineol Sigma-Aldrich
Rotary evaporator (any)
FTO glass Solaronix TCO30-10/LI
Adhesive tape (any)
razor blade (any)
SEM JEOL 6500F
XRD PANalytical  X'pert Pro
Titanium Tetrachloride Sigma-Aldrich 89545
Ruthenizer  535-bisTBA Solaronix N719
sealing film Dyesol Meltonix 1170-25
Pt-coated FTO Solaronix TCO30-10/LI
1-propyl-3-methylimidazolium iodide Sigma-Aldrich 49637
Iodine Sigma-Aldrich 207772
benzimidazole Sigma-Aldrich 194123
3-Methoxypropionitrile Sigma-Aldrich 65290
Digital source meter Keithley 2400
Solar Simulator Abet technologies 10500

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References

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Engineering Ausgabe 124 Elektrospinnen Farbstoffsensibilisierte Solarzellen Nanomaterialien Titandioxid Photokatalyse Nanofasern Photoanoden
Elektrospinnen von photokatalytischen Elektroden für farbstoffsensibilisierte Solarzellen
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Canever, N., Hughson, F., Macdonald, More

Canever, N., Hughson, F., Macdonald, T. J., Nann, T. Electrospinning of Photocatalytic Electrodes for Dye-sensitized Solar Cells. J. Vis. Exp. (124), e55309, doi:10.3791/55309 (2017).

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