АННОТАЦИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Типы солнечных батарей 8
1.1.1 Принцип работы солнечных элементов первого и второго поколения.. 9
1.1.2 Солнечные элементы третьего поколения 10
1.1.2.1 Солнечные элементы с объёмным гетеропереходом 11
1.2 Принцип работы и структура солнечных элементов,
сенсибилизированных красителями 13
1.2.1 Прозрачная подложка для электродов 17
1.2.2 Краситель (сенсибилизатор) 17
1.2.3 Редокс-электролит 24
1.2.3.1 Механизм переноса заряда в электролитах СЭСК 26
1.2.3.2 Жидкие электролиты 27
1.2.3.3 Ионные жидкости 30
1.2.3.4 Йодид/трийодид окислительно-восстановительные пары 31
1.2.3.5 Йодид/безтрийодидные окислительно-восстановительные пары 32
1.2.3.6 Квазитвердые электролиты 32
1.2.3.7 Твердотельные транспортные материалы 33
1.2.4 Жидкие кристаллы в качестве электролитов для СЭСК 34
1.2.4.1 Электронная и ионная проводимость в жидких кристаллах 34
1.2.4.2 Молекулярная ориентация в смектических жидких кристаллах ..36
1.2.4.3 Механизм проводимости в жидких кристаллах 39
1.2.5 Пористый рабочий электрод 40
1.3 Фотоэлектрические характеристики и методы характеризации СЭСК 46
1.3.1 Параметры СЭСК 46
1.3.1.1 Ток короткого замыкания 47
1.3.1.2 Потенциал открытой цепи 47
1.3.1.3 Мощность 48
1.3.1.4 Коэффициент заполнения 48
1.3.1.5 Последовательное и шунтирующее сопротивление 49
1.3.1.6 КПД 51
Инжекция заряда, перенос, рекомбинация и темновой ток 51
1.4 Измерения IMPS и IMVS 53
1.4.1 Модуляционная спектроскопия фототока 54
1.4.2 Модуляционная спектроскопия фотонапряжения 55
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 58
2.1 Подготовка рабочего пористого электрода 58
2.1.1 Материалы и приборы 58
2.1.2 Нанесение пасты TiCh на стекло и создание пленки 59
2. Е3 Исследование структуры 60
2.1.4 Сенсибилизация электрода красителем 62
2.1.5 Спектральные исследования красителя 62
2.2 Подготовка и исследование структуры противоположного электрода 63
2.3 Сборка экспериментальной ячейки 65
2.4 Характеризация ячейки 65
2.4.1 Проводимость электролита 65
2.4.1.1 Метод емкостного отклика 66
2.4.2 Определение зависимости величины фотоЭДС от
интенсивности освещения 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 74
Темой моей магистерской диссертации является разработка и исследование солнечных элементов, сенсибилизированных красителем (СЭСК) на основе мезофазных электролитов.
Актуальность:
СЭСК - это тип солнечных батарей, который интенсивно исследуется. Интерес к ним возник из-за их простой структуры, низкой стоимости, возможности широкого применения как в коммунальном хозяйстве в качестве экологически чистого источника энергии, а также возможности интеграции в различные устройства и компоненты.
Ц,ель:
Использования жидких кристаллов в качетсве добавки для электролитов солнечных батарей.
Задачами, которые предполагается решить в ходе исследования, являются:
L Поиск оптимальных компонентов солнечной батареи (электролит, электроды, краситель-сенсибилизатор).
2. Исследование свойств компонентов солнечной батареи.
3. Характеризация экспериментальной ячейки.
Новизна данной диссертационной работы заключается в разработке упрощенной технологии изготовления солнечных батарей и попытке использования мезофазных материалов в качестве электролита.
