Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
|
Rocznik 2021 - zeszyt 10
Effect of Low Temperature Annealing on Anatase TiO2 Layer as Photoanode for Dye-Sensitized Solar Cell
10.15199/48.2021.10.03
Nur Syamimi NOORASID
Faiz ARITH
Ahmad Nizamuddin MUSTAFA
Mohd Asyadi AZAM
Syazwan Hanani Meriam SUHAIMY
Oras A AL-ANI
nr katalogowy: 133550
10.15199/48.2021.10.03
Streszczenie
Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs) have been successfully fabricated with a low annealing temperature (100 °C to 500 °C) approach to the anatase TiO2 photoanode deposited by a screen-printing method. In this paper, the surface morphology and structure of the TiO2 thin films were studied using Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) and Raman Spectroscope while I-V characteristic was used for the electrical properties. Sample with an annealing temperature of 300 °C displays a good feature in terms of porosity and enhanced agglomerated surface.
Abstract
Ogniwa słoneczne uczulone barwnikiem (DSSC) zostały z powodzeniem wyprodukowane przy niskiej temperaturze wyżarzania (100 °C do 500 °C) z fotokomórką anatazu TiO2 osadzaną metodą sitodruku. W artykule zbadano morfologię powierzchni i strukturę cienkich warstw TiO2 przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD) i spektroskopu Ramana, natomiast dla właściwości elektrycznych wykorzystano charakterystykę I-V. Próbka o temperaturze wyżarzania 300 °C wykazuje dobrą cechę pod względem porowatości i zwiększonej powierzchni zaglomerowanej. (Wpływ wyżarzania niskotemperaturowego na warstwę TiO2 jako fotoanodę w ogniwach słonecznych uczulonych na barwnik)
Słowa kluczowe
Anatase TiO2
Annealing Temperature
Dye-Sensitized Solar Cell
Surface Morphology
Keywords
Anatase TiO2
Temperatura wyżarzania
Ogniwo słoneczne światłoczułe
Morfologia powierzchni
Bibliografia
[1] Noorasid N.S.,Arith F.,Alias S.N.,Mustafa A.N.,Roslan H.,Johari S.H.,Rahim H.R.A.,Ismail M.M., Synthesis of ZnO Nanorod Using Hydrothermal Technique for Dye-Sensitized Solar Cell Application. In: Intelligent Manufacturing and Mechatronics : Springer, Singapore, 2021, 895–905 [2] Zulkifili A.N.B.,Kento T.,Daiki M.,Fujiki A., The Basic Research on the Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC), Journal of Clean Energy Technologies, 3 (2014), Nr. 5, 382–387 [3] Polizzotti A.,Schual-Berke J.,Falsgraf E.,Johal M., Investigating New Materials and Architectures for Grätzel Cells. In: Third Generation Photovoltaics, 2012 [4] Maciej Łuszczek, Grzegorz Łuszczek D., Simulation investigation of perovskite-based solar cells, Przeglad Elektrotechniczny, 97 (2021), Nr. 5, 99–102 [5] Tivanov M.,Moskalev A.,Kaputskaya I.,Żukowski P., Calculation of the ultimate efficiency of p-n-junction solar cells taking into account the semiconductor absorption coefficient, Przeglad Elektrotechniczny, 92 (2016), Nr. 8, 85–87 [6] Arafat Azidin F.,Hannan M.A.,Mohamed A., Renewable Energy Technologies and Hybrid Electric Vehicle Challenges, Przeglad Elektrotechniczny, 89 (2013), Nr. 8, 150–156 [7] Arith F.,Anis S.A.M.,Said M.M.,Idris C.M.I., Low cost electrodeposition of cuprous oxide P-N homo-junction solar cell, Advanced Materials Research, 827 (2014), 38–43 — ISBN 9783037859001 [8] Gratzel M., Dye-sensitized solar cells, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 4, Elsevier (2003), Nr. 2, 145–153 [9] Meriam Suhaimy S.H.,Ghazali N.,Arith F.,Fauzi B., Enhanced simazine herbicide degradation by optimized fluoride concentrations in TiO2 nanotubes growth, Optik, 212 (2020), 164651 [10] Bakardjieva S.,Subrt J.,Stengl V.,Dianez M.J.,Sayagues M.J., Photoactivity of anatase-rutile TiO2 nanocrystalline mixtures obtained by heat treatment of homogeneously precipitated anatase, Applied Catalysis B: Environmental, 58 (2005), Nr. 3– 4, 193–202 [11] Park N.-G.,van de Lagemaat J.,Frank A.J., Comparison of Dye- Sensitized Rutile- and Anatase-Based TiO2 Solar Cells, The Journal of Physical Chemistry B, 104 (2002), Nr. 38, 8989– 8994 [12] Dette C.,Pérez-Osorio M.A.,Kley C.S.,Punke P.,Patrick C.E.,Jacobson P.,Giustino F.,Jung S.J.,Kern K., TiO2 anatase with a bandgap in the visible region, Nano Letters, 14 (2014), Nr. 11, 6533–6538 [13] Asahi R.,Taga Y.,Mannstadt W., Electronic and optical properties of anatase, Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 61 (2000), Nr. 11, 7459–7465 [14] Humayun M.,Raziq F.,Khan A.,Luo W., Modification strategies of TiO2 for potential applications in photocatalysis: A critical review, Green Chemistry Letters and Reviews, 2 (2018), Nr. 11, 86–102 [15] N. A. Ludin, A. M. Ramli M.Z.R., Performance Enhancement of Dye Sensitized Solar Cell Using Graphene Oxide Doped Titanium Dioxide Photoelectrode, Malaysian Journal of Analytical Science, 21 (2017), 928–940 [16] Mansa R.F.,Yugis A.R.A.,Liow K.S.,Chai S.T.L.,Ung M.C.,Dayou J.,Sipaut C.S., A brief review on photoanode, electrolyte, and photocathode materials for dye-sensitized solar cell based on natural dye photosensitizers. In: Developments in Sustainable Chemical and Bioprocess Technology, 2013 — ISBN 9781461462088, 313–319 [17] Abdulraheem Y.M.,Ghoraishi S.,Arockia-Thai L.,Zachariah S.K.,Ghannam M., The effect of annealing on the structural and optical properties of titanium dioxide films deposited by electron beam assisted PVD, Advances in Materials Science and Engineering, (2013) [18] Muaz A.K.M.,Hashim U.,Ibrahim F.,Thong K.L.,Mohktar M.S.,Liu W.W., Effect of annealing temperatures on the morphology, optical and electrical properties of TiO2 thin films synthesized by the sol–gel method and deposited on Al/ TiO2 /SnO2 /p-Si, Microsystem Technologies, 22 (2016), Nr. 4, 871– 881 [19] Satoh N.,Nakashima T.,Yamamoto K., Metastability of anatase: Size dependent and irreversible anatase-rutile phase transition in atomic-level precise titania, Scientific Reports, 3 (2013), [20] Kumar S.G.,Rao K.S.R.K., Polymorphic phase transition among the titania crystal structures using a solution-based approach: From precursor chemistry to nucleation process, Nanoscale, 6 (2014), Nr. 20 [21] Verma R.,Gangwar J.,Srivastava A.K., Multiphase TiO2 nanostructures: A review of efficient synthesis, growth mechanism, probing capabilities, and applications in bio-safety and health, RSC Advances, 7 (2017), Nr. 70, 44199–44224 [22] Fazli F.I.M.,Ahmad M.K.,Soon C.F.,Nafarizal N.,Suriani A.B.,Mohamed A.,Mamat M.H.,Malek M.F.,Shimomura M.,Murakami K., Dye-sensitized solar Cell using pure anatase TiO2 annealed at different temperatures, Optik, 140 (2017), 1063–1068 [23] Zhou S.,Zhang J.,Fang Z.,Ning H.,Cai W.,Zhu Z.,Liang Z.,Yao R.,Guo D.,Peng J., Thermal effect of annealing-temperature on solution-processed high-: K ZrO2 dielectrics, RSC Advances, 9 (2019), Nr. 72, 42415–42422 [24] Zhao D.,Peng T.,Lu L.,Cai P.,Jiang P.,Bian Z., Effect of annealing temperature on the photoelectrochemical properties of dye-sensitized solar cells made with mesoporous TiO2 nanoparticles, Journal of Physical Chemistry C, 112 (2008), Nr. 22, 8486–8494 [25] Xi J.,Dahoudi N. Al,Zhang Q.,Sun Y.,Cao G., Effect of annealing temperature on the performances and electrochemical properties of TiO2 dye-sensitized solar cells, Science of Advanced Materials, 4 (2012), Nr. 7, 727–733 [26] El amine Aichouba M.,Rahli M., Solar cell parameters extraction optimization using Lambert function, Przeglad Elektrotechniczny, 95 (2019), Nr. 4, 227–231 [27] Sredenšek K.,Seme S., Parameter determination of a solar cell model using differential evolution algorithm, Przeglad Elektrotechniczny, 95 (2019), Nr. 1 [28] Azhari M.A.,Arith F.,Ali F.,Rodzi S.,Karim K., Fabrication of low cost sensitized solar cell using natural plant pigment dyes, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 10 (2015) [29] Leilaeioun M.,Holman Z.C., Accuracy of expressions for the fill factor of a solar cell in terms of open-circuit voltage and ideality factor, Journal of Applied Physics, 120 (2016), Nr. 12, 123111 [30] Qi B.,Wang J., Fill factor in organic solar cells, Physical Chemistry Chemical Physics, 15 (2013), 8972–8982 [31] Asyadi Azam M.,Ezyanie Safie N.,Fareezuan Abdul Aziz M.,Noor Amalina Raja Seman R.,Rafi Suhaili M.,Abdul Latiff A.,Arith F.,Mohamed Kassim A.,Hanafi Ani M., Structural characterization and electrochemical performance of nitrogen doped graphene supercapacitor electrode fabricated by hydrothermal method, International Journal of Nanoelectronics and Materials (IJNeaM), 14 (2021), Nr. 2, 127–136 [32] Aliyaselvam O. V.,Arith F.,Mustafa A.N.,M. K. N.,Al-Ani O., Solution Processed of Solid State HTL of CuSCN Layer at Low Annealing Temperature for Emerging Solar Cell, International Journal of Renewable Energy Research-IJRER, 11 (2021), Nr. 2, 10 [33] Chelvanathan P.,Shahahmadi S.A.,Arith F.,Sobayel K.,Aktharuzzaman M.,Sopian K.,Alharbi F.H.,Tabet N.,Amin N., Effects of RF magnetron sputtering deposition process parameters on the properties of molybdenum thin films, Thin Solid Films, 638, Elsevier B.V. (2017), 213–219 [34] Morris M.C.,McMurdie H.F.,Evans E.H.,Paretzkin B.,Parker H.S.,Pyrros N.P.,Hubbard C.R., Standard X-Ray Diffraction Powder Patterns., NBS Monograph (United States), (1982) [35] Roller J., X-ray diffraction. In: PEM Fuel Cell Diagnostic Tools, 2011 — ISBN 9781439839201, 289–313 [36] Ohsaka T.,Izumi F.,Fujiki Y., Raman spectrum of anatase, TiO2, Journal of Raman Spectroscopy, 7 (1978), 321–324 [37] Mathpal M.C.,Tripathi A.K.,Singh M.K.,Gairola S.P.,Pandey S.N.,Agarwal A., Effect of annealing temperature on Raman spectra of TiO2 nanoparticles, Chemical Physics Letters, 555 (2013), 182–186 [38] Cheng G.,Akhtar M.S.,Yang O.B.,Stadler F.J., Structure modification of anatase TiO2 nanomaterials-based photoanodes for efficient dye-sensitized solar cells, Electrochimica Acta, 113 (2013), 527–535 [39] Yang X.X.,Li J.W.,Zhou Z.F.,Wang Y.,Yang L.W.,Zheng W.T.,Sun C.Q., Raman spectroscopic determination of the length, strength, compressibility, Debye temperature, elasticity, and force constant of the C-C bond in graphene, Nanoscale, 4 (2012), 502–510 [40] Colomban P.,Gouadec G., Raman Scattering Theory and Elements of Raman Instrumentation. In: Raman Spectroscopy for Soft Matter Applications, 2008 — ISBN 9780470453834, 11–29 [41] Gupta S.K.,Desai R.,Jha P.K.,Sahoo S.,Kirin D., Titanium dioxide synthesized using titanium chloride: Size effect study using Raman spectroscopy and photoluminescence, Journal of Raman Spectroscopy, 41 (2010), 350–355 [42] Musila N.,Munji M.,Simiyu J.,Masika E.,Nyenge R.,Kineene M., Characteristics of TiO2 Compact Layer prepared for DSSC application, Path of Science, 4 (2018), Nr. 10, 3006–3012 [43] Arora A.K.,Rajalakshmi M.,Ravindran T.R.,Sivasubramanian V., Raman spectroscopy of optical phonon confinement in nanostructured materials, Journal of Raman Spectroscopy, 38 (2007), 604–617 [44] Nizamuddin A.,Arith F.,Rong I.J.,Zaimi M.,Rahimi A.S.,Saat S., Investigation of Copper(I)Thiocyanate (CuSCN) as a Hole Transporting Layer for Perovskite Solar Cells Application, Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 78 (2021), Nr. 2, 153–159 [45] Yanagisawa K.,Ovenstone J., Crystallization of anatase from amorphous titania using the hydrothermal technique: Effects of starting material and temperature, Journal of Physical Chemistry B, 103 (1999), Nr. 37, 7781–7787 [46] Benčina M.,Iglič A.,Mozetič M.,Junkar I., Crystallized TiO2 nanosurfaces in biomedical applications, Nanomaterials, 10 (2020), Nr. 6, 1121 [47] Shakeel Ahmad M.,Pandey, A. K.Abd Rahim N., Advancements in the development of TiO2 photoanodes and its fabrication methods for dye sensitized solar cell (DSSC) applications. A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 77 (2017), 89–108
Treść płatna
Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp -
zaloguj się
.
Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!
Publikacja
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-10 , nr katalogowy 133550
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
10.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-10
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
55.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
762.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)
1002.00 zł brutto
927.78 zł netto
74.22 zł VAT
(stawka VAT 8%)
1002.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna
960.00 zł brutto
888.89 zł netto
71.11 zł VAT
(stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka
42.00 zł brutto
34.15 zł netto
7.85 zł VAT
(stawka VAT 23%)
1002.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
2021-10
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH