Luận án Tiến sĩ: Chế tạo và nghiên cứu tính chất của vật liệu màu nhạy quang dựa trên phức chất của Cu⁺ ứng dụng trong chế tạo pin mặt trời màng mỏng

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là chế tạo phức chất có chứa kim loại Cu⁺ làm chất màu nhạy quang định hướng ứng dụng trong DSSC. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ: Chế tạo và nghiên cứu tính chất của vật liệu màu nhạy quang dựa trên phức chất của Cu⁺ ứng dụng trong chế tạo pin mặt trời màng mỏng MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN ...................................................................................... 1LỜI CẢM ƠN ........................................................................................... 2DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................... 6DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................... 8DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ...................................................... 9MỞ ĐẦU ............................................................................................... 13Chương 1. TỔNG QUAN .................................................................... 191.1. Pin mặt trời sử dụng chất màu nhạy quang ............................. 19 1.1.1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của DSSC ............................ 20 1.1.2. Các thành phần của DSSC ...................................................... 221.2. Phức chất Ru(II) và Cu(I) .......................................................... 371.3. Các đặc trưng của pin mặt trời ................................................. 431.4. Các phương pháp nghiên cứu và khảo sát pin mặt trời ............ 48 1.4.1. Các phương pháp khảo sát tính chất của vật liệu chế tạo DSSC ................................................................................................ 48 1.4.2. Khảo sát lý thuyết .................................................................... 531.5. Kết luận chương 1 ..................................................................... 54Chương 2. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CHẤT MÀU NHẠY QUANG DỰATRÊN PHỨC CHẤT CỦA Cu (I) ............................................................ 562.1. Mô phỏng cấu trúc và tính toán phổ hấp thụ UV-Vis của Cu(I)-bipyridine ............................................................................................. 57 2.1.1. Cấu trúc................................................................................... 57 2.1.2. Phổ hấp thụ UV-Vis ................................................................. 582.2. Chế tạo phức chất Cu(I)-bipyridine cấu trúc tam giác phẳng ... 61 2.2.1. Quy trình và hóa chất .............................................................. 61 2.2.2. Chế tạo phức chất Cu(I)-bipyridine ......................................... 61 2.2.3. Xác định cấu trúc phân tử của chất màu nhạy quang ............ 642.3. Tính chất quang của phức chất Cu(I)-bipyridine/tam giác phẳng. .................................................................................................. 67 2.3.1. Phổ hấp thụ UV-VIS ................................................................ 67 3 2.3.2. Độ rộng vùng cấm quang......................................................... 692.4. Tính chất điện hóa của phức chất Cu(I)-bipyridine/tam giácphẳng .................................................................................................. 71 2.4.1. Phổ quét thế vòng .................................................................... 71 2.4.2. Mức năng lượng HOMO và LUMO ........................................... 732.5. Kết luận chương 2 ..................................................................... 75Chương 3. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG TiO₂ CHO A-NỐT QUANGTRONG DSSC ...................................................................................... 763.1. Xây dựng hệ phun phủ nhiệt phân ........................................... 77 3.1.1. Phương pháp phun phủ nhiệt phân ........................................ 77 3.1.2. Nguyên lý hoạt động và thông số kỹ thuật đặc trưng .............. 77 3.1.3. Thiết kế hệ phun phủ nhiệt phân TST1303 ........................... 79 3.1.4. Hệ phun phủ nhiệt phân hoàn chỉnh và thông số kỹ thuật..... 823.2. Chế tạo màng TiO₂ bằng hệ phun phủ nhiệt phân ................... 83 3.2.1. Hóa chất và quy trình tổng hợp sol TiO₂ ................................. 84 3.2.2. Quy trình chế tạo màng TiO₂ ................................................... 853.3. Cấu trúc, hình thái học và tính chất quang của màng TiO₂ ..... 85 3.3.1. Cấu trúc................................................................................... 85 3.3.2. Hình thái học ........................................................................... 86 3.3.3. Tính chất quang ...................................................................... 883.4. Kết luận chương 3 ..................................................................... 92Chương 4. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM DSSC DỰA TRÊNPHỨC Cu(I)/DẪN XUẤT BIPYRIDINE .............................................. ...