奈米溶膠 在染料敏化太陽能電池的應用 忠信科技 陳忠詰 97年2月1日
報告大綱 壹：染料敏化太陽能電池簡介。 貳：染料敏化太陽能電池的現存問題。 參：奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用 肆：奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用的優勢。 伍：幾種製造抗反射膜的比較。 陸：不同溶膠鍍膜的品質比較
壹：染料敏化太陽能電池簡介 絕緣層 電極 電解質 染料 二氧化鈦 導電玻璃 玻璃蓋
貳：染料敏化太陽能電池的現存問題 層別 目前使用成份 作用 存在問題 絕緣層 氧化銻 （蒸鍍） 阻絕電子逃逸 成本高 污染性高 電極 白金電極 電子迴路 貴 電解質 碘化鉀∕碘 傳遞電子 安定性差 / 毒性高 / 攻擊金 染料 有色染料 吸收可見光 安定性不佳 二氧化鈦 P-25 吸收紫外線 光效率低 導電玻璃 缺阻絕層 防止碘毒化ITO ITO可使用life time短 ITO 傳遞電荷 二氧化鈦燒結時電阻增加甚大 透光度低 沒保護膜處理 防止鈉毒化ITO 玻璃蓋 一般 保護 沒有抗反射作用 抗紫外線（UVB、UVC）作用 沒有易潔作用
參：奈米溶膠在染料敏化太陽能電池的應用 層別 作法 絕緣層（氧化鋁薄膜） 氧化鋁溶膠塗佈 電極 以金代替白金作電極 電解質 碘化鉀∕碘‧二氧化矽（甲基酚）溶膠電解質 導電高分子當電解質層 染料 － 二氧化鈦 二氧化鈦溶膠塗佈（防止碘攻擊ITO） 導電玻璃 玻璃先以二氧化矽溶膠塗佈形成阻絕層 先作二氧化錫塗佈再作ITO蒸鍍（提高導電度） ITO蒸鍍後作二氧化錫塗佈（避免電阻值上升） 絕緣層、抗紫外線 （增設層） 氧化鋅溶膠塗佈 玻璃蓋 （抗反射∕易潔處理） 二氧化鈦溶膠塗佈∕ 二氧化鈦‧二氧化矽複合溶膠塗佈
肆：奈米溶膠 在染料敏化太陽能電池的應用優勢 層別 優勢 絕緣層（氧化鋁薄膜） 成本下降 效能提升 無污染 碘化鉀∕碘‧二氧化矽（甲基酚） 溶膠 作電解質 結構安定、 疏孔性佳、 沸點高（200℃）、 不起泡、不揮發 二氧化鈦溶膠塗佈 先作二氧化錫塗佈再作ITO蒸鍍 導電度提升 均勻性提高 透光度提高 氧化鋅溶膠塗佈 有效消除UVB及UVC 二氧化鈦‧二氧化矽複合溶膠塗佈 抗反射 易潔 防霧
二氧化鈦‧二氧化矽複合溶膠塗佈 親水防霧效果
氧化鋅溶膠塗佈抗U.V
先作二氧化錫塗佈再作ITO蒸鍍 比較項目 處理前 處理後 電阻下降率（％） 平均電阻下降率（％） 電阻值 （Ω） 1250 500 60 58 850 375 56 1.00 0.30 70 73 1.70 0.42 76 透光度 79 83 4 4.5 77 82 5 59 63 4.0 67
ITO蒸鍍後作二氧化錫塗佈 原電阻值 （Ω） 500℃燒結 未處理 塗佈二氧化錫 1.7 8.5 1.2 10.5 25 6.8
伍：幾種製造抗反射膜的比較
陸：不同溶膠鍍膜的比較 （一）溶膠本身特性之比較 比較項目 第二代 （反應型） 第三代 （結晶型） 主成份種類 10（膠合劑∕分散劑） 1 主成份變異性 高（反應持續） 不變 固含量變異性 高（溶劑揮發） 很低 TiO2含量變異 變動 TiO2結晶型態 A、B、R及非晶態 anatase TiO2粒徑 持續變大 不變（水合強） 溶膠售命 2～4週 一年（以上）
（二） 鍍膜操作的比較 比較項目 第二代 （反應型） 第三代 （結晶型） 浸泡次數 可一次完成 1～4次 藥液溫度 愈低愈好 30～40℃ 環境溫度 30～35℃ 濕度 拉昇速度對膜厚 愈快愈厚 自動控制 不能 可自動控制 分析頻率 高（2～4Hr∕次） 低（3～6天∕次） 操作條件調整 隨藥液老化調整 不需要 換槽要求 2～4週 半年～一年 污染防治要求 高 一般
（三）鍍膜的品質比較 比較項目 第二代 （反應型） 第三代 （結晶型） 膜厚再現性 不佳 良好 膜層安定性 容易脫膜 安定性高 光譜再現性 光譜安定性 燒結溫度 較高 較低