未摻雜以及摻雜錫之染料敏化太陽能電池元件的特性研究與分析

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Title:	未摻雜以及摻雜錫之染料敏化太陽能電池元件的特性研究與分析
Authors:	顧鴻壽
Contributors:	電子工程系
Keywords:	二氧化錫（SnO2），氧化鋅（ZnO），染料敏化太陽能電池，能量轉換效率，短路電流密度(Jsc)，開路電壓(Voc)，填充因子(FF)，分流電阻（Rsh），串聯電阻（Rs）
Date:	2018-10-30
Issue Date:	2018-12-17 09:00:03 (UTC+8)
Abstract:	二氧化錫(SnO2)具有透明且導電特性材料，藉由ZnO 能階高於SnO2能階的特點可以減少電子與電洞再次結合，此實驗調配比例濃度觀察其導電性與穩定性。二氧化錫(SnO2)屬於N 型寬能系半導體，禁帶能系介於3.5~4.0eV 化學穩定性好。二氧化錫(SnO2)在可見光及紅外線透射率高達80%且消光係數趨於0，再加上附著力強以其作為導電膜載流子濃度高、電組率低、元素儲量豐富、價格便宜等特點。因此決定以二氧化錫(SnO2)來摻雜。針對染料光敏化太陽能電池元件摻雜二氧化錫(SnO2)之氧化鋅(ZnO)薄膜工作電極製作，並探討摻雜不同含量二氧化錫(SnO2)之氧化鋅(ZnO)薄膜工作電極對染料光敏化太陽能電池元件之光電特性的影響。實驗探討添加二氧化錫(SnO2)濃度摻雜量分別1.0、3.0、5.0、7.0、9.0 wt％時，其染料光敏化太陽能電池的短路電流密度(Jsc)由7.21 mA/cm2下降到3.08mA/cm2，隨之光電能轉換效率()也因短路電流密度(Jsc)的下降而跟著下降，此結果得知所摻雜二氧化錫(SnO2)之氧化鋅(ZnO)薄膜電極對染料光敏化之太陽能電池光電特性具有負效應的影響，此效應歸因可能在於所摻雜二氧化錫(SnO2)在氧化鋅(ZnO)晶格中有缺陷所造成的現象，導致光能生成的電子在游離傳輸過程中被截取，導致其光電能量轉換效率()降低。
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