1、摘要 為了開發(fā)具有效率且能降低成本之染料敏化太陽能電池之對電極，本實驗研究以噴塗法將奈米碳管結合TCO(氧化鋅摻雜鋁+甲醇)噴塗於氧化銦錫基板上，透過奈米碳管的催化特性將其應用於染料敏化太陽能電池之對電極。 本研究主要使用氧化鋅摻雜鋁(ZnO:Al，AZO)混合奈米碳管噴塗於氧化銦錫(ITO)基板上並設法降低奈米碳管阻值，使染料敏化太陽能電池的內阻功率消耗能降至最低值，增加染料敏化太陽能電池未來在普及化的可行度。 一開始只有單純以CNT溶液噴塗，阻值都在預期範圍內，後來加入TCO溶液作噴塗，因為TCO本身導電性不佳，使得TCO與CNT直接混合的溶液噴塗出來數(shù)據(jù)的阻值大幅上升23倍，但已完全分散

2、於混合完成溶液的碳管，在加入TCO以後發(fā)現(xiàn)會有沉澱、附著於管壁的現(xiàn)象，造成溶液不是分散的很均勻。 在對電極的製作部份是採用噴塗法來塗佈奈米碳管於ITO透明導電玻璃。利用高解析掃描式電子顯微鏡(SEM)來觀察對電極之表面型態(tài)與結構和利用恆電位儀(EIS)分析對電極與電解液界面之電荷轉換阻抗，最後再以太陽能模擬器量測染敏太陽能電池之效率。實驗流程 本研究之目的是探討奈米碳管電極在染料敏化太陽能電池的應用。由於不同比例的分散劑會影響奈米碳管經(jīng)過噴塗後在表面的均勻性與分佈情形，表面的碳管分佈情形與均勻性會影響對電解液的催化能力，進而影響染料敏化太陽能電池之效率。實驗參數(shù)選擇包括有:調配溶液的比例、燒結

3、溫度、燒結時間。在特性量測部分包括有: 微結構分析、膜厚分析、轉換電阻、和太陽能模擬器。實驗流程示意圖實驗結果討論由表5.3可以得知摻入TCO的碳管溶液的串聯(lián)阻抗RS的平均阻值為8.93(-cm2)、電荷轉換阻抗RCT的均阻值為22.7(-cm2)與表5.2 未摻入TCO的CNT(A溶液)串聯(lián)阻抗RS的平均阻值19.2(-cm2) ，相較之下降低了10、電荷轉換阻抗RCT的平均值12.98(-cm2)，則是上升了9.7，後來將加入TCO的CNT自製溶液A，改變兩溶液比例，觀察其電荷轉換阻抗RCT變化，從表5.3與表5.4可以明顯看到，當CNT降為原本的1/2時，RCT阻值明顯上升了3倍，加入T

4、CO後，兩個阻值明顯變大，表示說明混和溶液中CNT與電解液碘液兩者反應的程度都會使電荷轉換阻抗RCT的上升或下降，而若是再摻入多一倍TCO則又會使串聯(lián)阻抗RS、電荷轉換阻抗RCT更加上升4、50。 在表5.5與表5.6的量測數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)浸泡過碘液試片的串聯(lián)阻抗RS會較低，平均低3 左右；而未浸泡過碘液試片的電荷轉換阻抗RCT 會較低，平均低2 左右:以溫度差(130220)分四階來觀察，則膜層厚度差別不明顯。 浸泡過碘液的試片阻值可能因為碘液沉澱物沉積，因為沉積物一多就會使得碳管被蓋住，這樣量測出來的對電極的導電性就會變差，導致量測出來的阻值有明顯上升的趨勢，並且造成封裝上的困難，需多

5、花費額外的時間。結論1. 單獨就TCO和奈米碳管去做混合的是無法做均勻調配的，故必須加上分散劑的幫忙，因為就TCO本身溶液是不能分散CNT的，從超音波震盪機觀察中，得知不論時間長短都不能改變容易分散的情形。2. TCO本身溶液就有點類似CMC膠狀的特性，所以分散劑如果選用同性質的混合物就使噴塗的碳管更被緊緊的包覆住。3. 在震盪的過程中，有發(fā)現(xiàn)到被分裝到小試瓶的TCO，隨著時間的拉長開始發(fā)生了乳白色混濁現(xiàn)象，懷疑是每次開關瓶蓋時有水氣跑進去，才會有此現(xiàn)象發(fā)生。4. 如果將先前調製好的均勻混和奈米碳管溶液中，直接加入TCO則會發(fā)生混和不均勻乳白色現(xiàn)象，所以不適合直接做溶液調配。5. TCO可能會使電解液中碘液發(fā)生金屬錯合物沉澱現(xiàn)象，並且會影響EIS量測的情形。6. 使用的溶液比例本身不均勻，而來做噴塗，容易使得針頭阻塞，進而影響噴塗基板的薄膜厚度，使得實驗結果沒有