Thứ hai, 30/03/2020 08:15
Số 3 năm 202042 - 47Download

Chế tạo và khảo sát độ bền nhiệt của của pin mặt trời chất màu nhạy quang

Nguyễn Thái Hoàng, Nguyễn Thị Thùy Hương, Huỳnh Lê Thanh Nguyên, Lê Viết Hải*

*Tác giả liên hệ: Email: lvhai@hcmus.edu.vn.

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

Ngày nhận bài: 23/08/2019; ngày chuyển phản biện: 27/08/2019; ngày nhận phản biện: 30/09/2019; ngày chấp nhận đăng: 21/10/2019

Tóm tắt:

Pin mặt trời chất màu nhạy quang (DSSC) được chế tạo theo quy trình lắp ráp riêng phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm ở Việt Nam. Pin đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng 8%, dòng ngắn mạch 17,5 mA/cm2, thế mạch hở 0,752 V và hệ số lấp đầy 0,62, tương đương với các nghiên cứu trên thế giới. Độ bền của pin được khảo sát trong điều kiện thử nghiệm gia tốc ở 85oC trong 1.000 giờ, cho thấy tính năng của pin suy giảm đáng kể, hiệu suất giảm còn 0,83%, dòng ngắn mạch 2,5 mA/cm2, thế mạch hở 0,621 V và hệ số lấp đầy 0,535. Phương pháp phổ tổng trở điện hóa (EIS) được áp dụng để xác định nguyên nhân suy giảm tính năng của pin trong quá trình phơi nhiệt trên cơ sở phân tích các mô hình mạch tương ứng với dữ liệu tổng trở. Kết quả cho thấy điện cực quang anod bị suy giảm tính năng thể hiện qua sự tăng tổng trở trên giao diện TiO2/dung dịch điện ly sau 120 giờ phơi nhiệt. Sau 240 giờ phơi nhiệt sự giảm cấp của chất điện ly bắt đầu xảy ra thể hiện qua sự tăng điện trở khuếch tán. Sự giảm cấp của dung dịch điện ly còn được chứng minh qua sự phục hồi tính năng của pin khi thay mới dung dịch điện ly vào pin sau 1.000 giờ phơi nhiệt.

Từ khóa:

độ bền nhiệt, pin mặt trời chất màu nhạy quang, tổng trở điện hóa

Chỉ số phân loại:
2.5

Investigation of thermal stability of Dye-sensitized solar cells

Thai Hoang Nguyen, Thi Thuy Huong Nguyen, Le Thanh Nguyen Huynh, Viet Hai Le*

*Email: lvhai@hcmus.edu.vn.

University of Science, VNUHCM

Received: 23 August 2019; accepted: 21 October 2019

Abstract:

The dye-sensitized solar cell (DSSC) was assembled and studied for the long - term stability under thermal ageing test at 85oC. The performances of the DSSCs before the test (fresh cell) and after ageing were characterised under irradiation of intensity of 100 mW/cm2 (AM 1.5) using the solar simulator system.  The fresh cell showed an energy conversion efficiency of 8%, a short-circuit current of 17.5 mA/cm2, an open-circuit voltage of 0.752 V and a fill factor of 0.62. After ageing at 85oC for 1,000 hours, the cell performances decreased significantly with an energy conversion efficiency of 0.83%, a short-circuit current of 2.5 mA/cm2, an open-circuit voltage of 0.621 V, and a fill factor of 0.535. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique was applied to study the degradation mechanism of the cells under thermal ageing test. It was found that the loss of performance of DSSCs after the first thermal ageing in 240 hours was caused by the degradation of photoanode. By increasing the aging time, the performance of DSSCs was degraded by the degradation of the cathode and the electrolyte.

Keywords:

dye-sensitized solar cells, electrochemical impedance, thermal stability

Classification number:
2.5
Lượt dowload: 510 Lượt xem: 1332

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)