Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất đặc trưng màng tổ hợp vật liệu cấu trúc nano, ứng dụng chế tạo pin mặt trời hữu Lê Thị Vân Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Vật liệu linh kiện Nano (Chương trình đào tạo thí điểm) Người hướng dẫn: TS Nguyễn Phương Hoài Nam Năm bảo vệ: 2014 Keywords Vật liệu cấu trúc nano; Pin mặt trời hữu cơ; Vật liệu Content Hiện nay, giới nước ta, vấn đề lượng vấn đề quan tâm hàng đầu Những nguồn lượng truyền thống than đá, hóa thạch, dần cạn kiệt Cộng thêm tác hại chúng đến môi trường ngày lớn Điều dẫn đến yêu cầu cấp thiết đặt với tìm nguồn lượng thân thiện môi trường Trong chạy đua tìm kiếm lượng tái tạo, việc chế tạo pin dựa biến đổi lượng xạ mặt trời thành điện năng, giải pháp khai thác bước đầu thu thành tựu định Pin mặt trời có thị trường loại vơ silicon có hiệu suất lên đến 20% Thực tế thương mại hóa sản phẩm không đơn dựa vào hiệu suất mà liên quan đến giá cả, vòng đời sản phẩm, đặc điểm pin Mặc dù hiệu suất cao, pin mặt trời silicon có giá thành sản xuất đắt đỏ, trung bình gấp 3-5 lần so với pin mặt trời hữu dựa vật liệu polymer (OPV - organic photovoltaic solar cell) sử dụng nhiều vật liệu công nghệ sản xuất không thuận lợi Thêm vào đó, OPV lại có đặc tính vừa nhẹ, suốt, có khả uốn dẻo, lại hoạt động tốt điều kiện ánh sáng yếu Vì thế, việc tạo pin OPV có hiệu suất cao, dễ chế tạo, chi phí rẻ, vòng đời dài đóng vai trò quan trọng Từ đó, luận văn lựa chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất đặc trưng màng tổ hợp vật liệu cấu trúc nano, ứng dụng chế tạo pin mặt trời hữu ” Mục đích nghiên cứu:  Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất đặc trưng màng dẫn nano ứng dụng làm lớp tiếp xúc (buffer layer) chế tạo pin mặt trời hữu  Nghiên cứu chế tạo khảo sát tính chất đặc trưng vật liệu tổ hợp có cấu trúc chuyển tiếp dị chất khối, ứng dụng làm lớp hoạt quang pin mặt trời hữu  Nghiên cứu chế tạo khảo sát thông số đặc trưng pin mặt trời hữu có cấu trúc đơn lớp đa lớp, từ đánh giá khả ứng dụng thực tiễn Phương pháp nghiên cứu:  Phân tích hình thái bề mặt màng mỏng sử dụng hiển vi điện tử phát xạ trường (FE- SEM)  Khảo sát tính chất quang – điện thông qua phổ hấp thụ, phổ truyền qua phổ quang - huỳnh quang  Khảo sát độ dày màng phương pháp đo α-step  Nghiên cứu chế tạo khảo sát thông số đặc trưng pin mặt trời hữu có cấu trúc đơn đa lớp Nội dung luận văn: Bố cục luận văn gồm ba phần: o Phần mở đầu o Chương 1: Tổng quan pin mặt trời hữu o Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu o Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Nghiên cứu chế tạo pin mặt trời hữu sử dụng lớp hoạt quang vật liệu tổ hợp cấu trúc chuyển tiếp dị chất khối P3HT:PCBM MEH-PPV:PCBM hướng nghiên cứu thu hút quan tâm trung tâm nghiên cứu khoa học nước Đây hướng nghiên cứu mẻ nước ta Pin mặt trời hữu sử dụng màng dẫn nano sở CNTs TiO2 làm lớp tiếp xúc điện cực cho kết khả quan, mở triển vọng ứng dụng thực tiễn Ngoài kết nghiên cứu đề tài nghiên cứu sử dụng làm tài liệu tham khảo hữu ích nghiên cứu pin mặt trời hữu References Tiếng Việt Nguyễn Năng Định, Công nghệ vật liệu cấu trúc nanô ôxit titan ôxit thiếc sủ dụng pin mặt trời kiểu mới, Hội nghị ĐHSP II, 2007 Nguyễn Duy Khanh, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQG Hà Nội, 2010 Phạm Thị Luận, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Công nghệ, ĐHQG Hà Nội, 2011 Phùng Hồ-Phan Quốc Phô, Giáo trình Vật liệu bán dẫn, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2008 Tiếng Anh A Mills, S Le Hunte, “An overview of semiconductor photocatalysis, J Photochem and Photobiology”, A: Chemistry, 1997), pp.108 Badrinarayanan.S, Madhu Kumar.P, and Murali Sastry “Nanocrystalline TiO2 studied by optical, FTIR and X-ray photoelectron spectroscopy: correlation to presence of surface states”, Thin Solid Films 358, 2000, p.p 122-130 G Campet, J Portier, S J Wen, B Morel, M Bourrel, J M Chabagno, “Electrochromism and electrochromic windows”, Active and Passive Elec.Comp., 14 (1992) 225 - 231 L Meda, R C Breitkopf, T E Haas and R U Kirss, “Investigation of electrochromic properties of nanocrystalline tungsten oxide thin film”, Thin Solid Films, Vol.402 , 2002, 126 -130 9 N N Dinh, N Th T Oanh, P D Long, M C Bernard, A Hugot-Le Goff, “Electrochromic properties of TiO2 anatase thin films prepared by dipping sol-gel method”, Thin Solid Films 423 (2003) N1, pp 70-76 10 Nguyen Nang Dinh, Nguyen Minh Quyen, Do Ngoc Chung, Marketa Zikova,Vo-Van Truong, “Highly-efficient electrochromic performance of nanostructured TiO2 films made by doctor blade technique”, Sol Energy Mat Sol Cells, Vol.95, 2011, pp 618 – 623 11 P.Vanlaeke, A Swinnen, I.Haeldermans, G Vanhoyland, T Aernouts, D Cheyns, C Deibei, J D’Hen, P Heremans, J Poortmans, J.V Manca, “P3HT/PCBM bulk heterojunction solar cells: Relation between morphology and electro-optical characteristic”, ELSEVIER, 2006 12 R Könnenkamp et al, Phys Rev B, Vol 60, No 16,1999 13 S H Yang, T P Nguyen, P Le Rendu, C S Hsu, "Composites Part A: ", Appl Sci Manufact 2005 14 Stephanie V Chasteen, “Exciton dynamics in conjugated polymer phottovolataics: steady –state and time-resolved optical spectroscopy”, Doctor of philosophy in Physics, December 2005 15 V K Sachder, R Kumar, A Singh, S Kumar, and R M Mehra, “Electrical conducting polymers: An overview”, Solid State Phenomena, 1997, pp 55  ... 1: Tổng quan pin mặt trời hữu o Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm nghiên cứu o Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Nghiên cứu chế tạo pin mặt trời hữu sử dụng. .. truyền qua phổ quang - huỳnh quang  Khảo sát độ dày màng phương pháp đo α-step  Nghiên cứu chế tạo khảo sát thông số đặc trưng pin mặt trời hữu có cấu trúc đơn đa lớp Nội dung luận văn: Bố... quang vật liệu tổ hợp cấu trúc chuyển tiếp dị chất khối P3HT:PCBM MEH-PPV:PCBM hướng nghiên cứu thu hút quan tâm trung tâm nghiên cứu khoa học nước Đây hướng nghiên cứu mẻ nước ta Pin mặt trời hữu