ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง
นักวิจัย : รุ้งนภา ทองพูล , สมบุญ สหสิทธิวัฒน์ , ศุภฤกษ์ อัครวิทยาพันธุ์ , มณฑล นาคปฐม , ชัญชณา ธนชยานนท์ , Rungnapa Tongpool , Somboon Sahasithiwat , Suparerk Aukkaravittayapun , Monthon Nakpathom , Chanchana Thanachayanont
คำค้น : Ceramics , Engineering and technology , Materials engineering , Ruthennium-bipyridine , Semiconductors , Solar cells , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , สารกึ่งตัวนำ , เซลล์แสงอาทิตย์ , เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2549
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/3613
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ดวงอาทิตย์มีพลังงานมากมายมหาศาล รังสีจากดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกนั้นมีประมาณ 1 ใน 22 พันล้านของพลังงานทั้งหมด พลังงานจากดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกเพียง 1 วัน ก็เท่ากับพลังงานที่ทั้งโลกใช้ภายใน 1 ปี พลังงานจากดวงอาทิตย์นั้นใช้ได้ตลอดไป ไม่มีสิ้นสุด และเป็นพลังงานสะอาดไม่ทำลายสภาพแวดล้อม แต่อย่างไรก็ตามเซลล์แสงอาทิตย์ (อุปกรณ์แปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้า) ที่มีขายในปัจจุบันส่วนใหญ่ผลิตมาจากซิลิกอน เทคโนโลยีซึ่งมีราคาแพงเกินไปที่จะซื้อใช้ในบ้านเรือนทั่วไป ด้วยเพราะกระบวนการผลิต เครื่องจักร วัตถุดิบ ห้องสะอาด และแก๊สพิษ ซึ่งล้วนแต่มีราคาแพง ปัจจุบันวัสดุอิเล็คทรอนิกส์ที่เป็นสารอินทรีย์กำลังเป็นที่สนใจด้วยที่เป็น วัสดุทางเลือกใหม่ที่มีราคาถูกสำหรับการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ในอนาคต แต่ขณะนี้ประสิทธิภาพของวัสดุชนิดนี้ถูกจำกัดด้วยความสามารถในการดูดซับแสง ที่ไม่ดีนักโดยเฉพาะแสงสีแดง และประจุไฟฟ้าก็ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านได้ดีนัก นอกจากนี้ก็ไม่คงทน ปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขโดยการสังเคราะห์สารชนิดใหม่ ผสมสารต่างชนิดที่มีข้อดีต่างๆ กันเข้าด้วยกัน ออกแบบรูปร่างโมเลกุลของสารที่จะใช้ และปรับปรุงประบวนผลิตที่ดีขึ้น เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงเป็นเซลล์แสงอาทิตย์อีกทางเลือกหนึ่งที่น่า จะมาแทนที่เซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิกอนได้ เนื่องจากผลิตได้ง่าย และใช้วัสดุราคาไม่แพง เซลล์แสงอาทิตย์นี้มีหลักการทำงานโดยอาศัยกลไกทางปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่ ถูกกระตุ้นด้วยแสงคล้ายกับการสังเคราะห์แสงของพืช เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงประกอบด้วยสีย้อมที่ไวแสง ชั้นของ TiO2 สารละลายอิเล็กโตรไลต์ อิเล็กโทรดด้านหน้าและด้านหลัง เคยมีรายงานว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานแสง เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ถึง 10% โดยใช้สีย้อมไวแสงที่เป็นสารประกอบเชิงซ้อนของ ruthennium-bipyridine แต่สีย้อมนี้มีราคาแพงมากหากซื้อจากต่างประเทศและราคาของสีย้อมนี้จะทำให้ เซลล์ชนิดนี้เป็นไม่ได้เลยที่จะแข่งขันกับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิกอน ดังนั้นโครงการนี้จึงมุ่งที่จะสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงโดยใช้ สารประกอบเชิงซ้อนของ ruthennium-bipyridine ที่สังเคราะห์ขึ้นเอง รวมทั้งทดลองใช้สีย้อมไวแสงราคาถูกแทนเพื่อทำให้ราคาเซลล์ชนิดสีย้อมไวแสงมี ราคาถูกลง วัสดุอื่นที่จำเป็นต้องใช้ในการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงก็จะถูก สังเคราะห์ขี้นในห้องปฏิบัติการ ผลกระทบของชั้น TiO2 (จากสมบัติกายภาพ) และชนิดของอิเล็คโตรไลท์ ต่อประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ จะถูกตรวจวัดและศึกษา Solar radiation falling on the earth is only 1/22-billionths of the energy that the sun emits. Yet just one hour of the energy that the earth receives is equal to the total amount of energy consumed by human in one year. Solar energy is infinite, clean and environmental friendly. However, current commercial solar cells (a device which converts sun light into electricity) mostly made from silicon technology are still too expensive for household due to the costly fabrication process, equipment, raw materials, clean room and toxic gas. Organic electronic materials are of interest as alternative cheap materials for future applications in solar cells. At this point, their performance is limited by the low red absorption, poor charge transport and low stability. These problems are being tackled by the synthesis of new materials, the use of new material combinations and optimization of molecular design, self-assembly and processing conditions to control morphology. Dye-sensitized solar cell (DSSC) is one of promising solar cell technologies. It is based upon photoelectrochemical mechanism. The cells resemble photosynthesis in plants and are easy to be fabricated using cheap materials. The DSSC mainly consists of light sensitive dyes, porous layer of TiO2 (wide-bandgap semiconductor), redox electrolyte, front and back electrodes made of transparent conducting oxide (TCO). It has been reported that high conversion efficiency up to 10 % was achieved by using ruthennium-bipyridine complexes as a light sensitive dyes. These dyes, however, are very expensive in the market and make this solar cell impossible to compete with silicon solar cell. Therefore, this project is aimed to fabricate the DSSC by using in-house ruthennium-bipyridine complexe dyes synthesized in our laboratory as well as alternative commercial cheap sensitized dyes in order to cut cost of this solar cell down. The other necessary materials are also fabricated in our laboratory. The effects of TiO2 layer (its physical properties) and type of electrolyte on conversion efficiency will be investigated.

บรรณานุกรม :
รุ้งนภา ทองพูล , สมบุญ สหสิทธิวัฒน์ , ศุภฤกษ์ อัครวิทยาพันธุ์ , มณฑล นาคปฐม , ชัญชณา ธนชยานนท์ , Rungnapa Tongpool , Somboon Sahasithiwat , Suparerk Aukkaravittayapun , Monthon Nakpathom , Chanchana Thanachayanont . (2549). เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
รุ้งนภา ทองพูล , สมบุญ สหสิทธิวัฒน์ , ศุภฤกษ์ อัครวิทยาพันธุ์ , มณฑล นาคปฐม , ชัญชณา ธนชยานนท์ , Rungnapa Tongpool , Somboon Sahasithiwat , Suparerk Aukkaravittayapun , Monthon Nakpathom , Chanchana Thanachayanont . 2549. "เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
รุ้งนภา ทองพูล , สมบุญ สหสิทธิวัฒน์ , ศุภฤกษ์ อัครวิทยาพันธุ์ , มณฑล นาคปฐม , ชัญชณา ธนชยานนท์ , Rungnapa Tongpool , Somboon Sahasithiwat , Suparerk Aukkaravittayapun , Monthon Nakpathom , Chanchana Thanachayanont . "เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2549. Print.
รุ้งนภา ทองพูล , สมบุญ สหสิทธิวัฒน์ , ศุภฤกษ์ อัครวิทยาพันธุ์ , มณฑล นาคปฐม , ชัญชณา ธนชยานนท์ , Rungnapa Tongpool , Somboon Sahasithiwat , Suparerk Aukkaravittayapun , Monthon Nakpathom , Chanchana Thanachayanont . เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2549.