Optimizacija delovne elektrode v sončnih celicah za uporabo barvil iz invazivnih rastlinKrejan, Eva (Avtor) Lavrenčič Štangar, Urška (Mentor) hidrotermalna sintezamikrodelci TiO2elektrokemijska sončna celicapasta TiO2organska barvilaFotovoltaične tehnologije postajajo, zaradi neizbežnega izčrpavanja neobnovljivih virov, s sposobnostjo direktne pretvorbe sončne svetlobe v električni tok vse bolj zanimive pri čistejšem in okolju prijaznejšem pridobivanju električne energije. Kot odgovor povpraševanju se raziskave na področju sončnih celic množijo, kar je povod v razvoj tretje generacije celic, v katero spadajo tudi elektrokemijske sončne celice. Te postajajo zaradi svoje preproste izdelave ter enostavnih in cenovno ugodnih komponent konkurenčne konvencionalnim silicijevim celicam. Z željo po izboljšanju delovanja elektrokemijskih celic sem se v svoji magistrski nalogi osredotočila na optimizacijo delovne elektrode. S hidrotermalno sintezo sem ob različnih vsebnostih dodanega NaOH sintetizirala mikrodelce TiO2, katere sem v nadaljevanju uporabila pri pripravi paste, primerne za elektrokemijske DSSC celice (ang. dye-sensitized solar cells). S spreminjanjem količin dodanih suhih komponent, kombinacij topil ter s prisotnostjo surfaktanta sem poizkusila pridobiti najprimernejšo pasto. Z vrstično elektronsko mikroskopijo sem analizirala površino nanosov ter s snemanjem presekov določila tudi njihovo debelino. Sestavila sem celice s pripravljenimi TiO2 pastami in rutenijevim barvilom ter s pomočjo sončnega simulatorja izmerila njihove tokovno-napetostne karakteristike, pri čemer me je najbolj zanimal izkoristek. Obenem pa sem preverila tudi vpliv uporabe različnih elektrolitov in barvil, ekstahiranih iz invazivnih rastlin, na uspešno pretvorbo energije v DSSC celicah. Najvišji pridobljeni izkoristek celice, pripravljene z optimizirano TiO2 pasto ter rutenijevim barvilom, je znašal 2,72 %, kar je dober približek celici s komercialno TiO2 pasto, katere izkoristek je znašal 2,80 %. V kombinaciji z barvili, ekstrahiranimi iz invazivnih rastlin, in dobljeno najučinkovitejšo pasto TiO2 sem pripravila DSSC celice in preverila njihovo delovanje. Za zelo obetavno barvilo se je izkazal ekstrakt kanadske zlate rozge z dobljenim izkoristkom celice 0,30 %. Prav tako pa se je kot primernejša pasta za vezavo organskih barvil izkazala pripravljena pasta TiO2 iz sintetiziranih mikrodelcev.20212021-09-29 16:05:00Magistrsko delo/naloga131582VisID: 9721COBISS_ID: 86688003sl