Type

Database

Creator

Date

Thumbnail

Search results

40 records were found.

[[abstract]]In this thesis, we investigated that quasi-one-dimensional nanomaterials of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and boron-nitride nanotubes(BNNTs) been used to enhance the photovoltaic performance and device lifetime in an organic photovoltaic (OPV) cells, respectively. In the first task, we fabricated and characterized OPV devices with hybrid composite anodes containing SWCNT networks sandwiched between ITO and PEDOT:PSS. We found that Voc of our OPV devices was insensitive to SWCNTs’ work function shifting caused by the employed chemical treatments, while Jsc and PCE both increased in the order of : reference devices < devices with pristine SWCNT networks < devices with H2SO4/HNO3-treated SWCNT networks < cells with N2H4-treated SWCNT networks. Compared to reference devices, Jsc and PCE of devices with N2H4-treat...
[[abstract]]近年來,由於石油短缺與全球暖化,因而提升了人們對於尋求乾淨且高效率能源的關注。綠能元件必須要具備有維護地球環境的乾淨,以及製造成本上的優勢。基於這個目的,太陽能電池被認為在能源需求當中最大有可為的候選者。 本論文的第一部分我們以氧氣輔助低壓氣相沉積法,發展了低溫在透明導電玻璃上直接成長石墨化奈米碳纖維的技術。石墨化奈米碳纖維的成長機製取決於氧氣的流量及鎳催化劑的顆粒大小。我們成功地於低溫成長出具有介孔性表面的平行狀石墨化奈米碳纖維,此低溫製程沒有造成透明導電玻璃的導電性衰減。在本論文的第二部分,我們以石墨化奈米碳纖維做為染料敏化太陽電池的奈米對電極,研究其在染料敏化太陽電池中的電化學特性,與光轉換效率的成效。研究發現,我們所直接成長的石墨化奈米碳纖維具有超高孔隙,能改善電化學活性,改變 電荷-傳導 的動力學行為,進而提升染料敏化太陽電池中的光轉換效率,使得石墨化奈米碳纖維具有與白金匹配的光轉換效率。在本論文的第三部分,我們發展了以石墨化奈米碳纖維為基材,合成白金奈米顆粒/石墨化奈米碳纖維的三維奈米級複合結構。我們將此白金奈米顆粒/石墨化奈米碳纖維的所結合而成的三維奈米級複合結構,作為染料敏化太陽電池的奈米對電極, 研究其在染料敏化太陽電池中的電化學特性,與光轉換效率的成效。我們的研究發現,我們所開發出來的白金奈米顆粒/石墨化奈米碳纖維的三維奈米級複合對電極,同時地結合了石墨化奈米碳纖維與白金的優點,相較於傳統的白金薄膜對電極,白金奈米顆粒/石墨化奈米碳纖維的三維奈米級複合對電極同時改善了染料敏化太陽電池的短路電流與填充因子,使得光轉換效率相對增強了達17.8%。我們的研究將為未來高效率的染料敏化太陽電池提供了一個新的發展策略。
[[abstract]]Since the carbon nanotube (CNT) arrays are widely used in field emission displays as electron sources, it is more and more important to grow high density and regularly arranged CNT arrays. In this study, we hope to control the structure of the porous silicon (PS) template so that we may control the CNT arrays structures. The current density, HF solution concentration and time are the parameters that affect the PS structure, which was prepared by electrochemical method. We changed different experimental parameters to find the optimal process conditions, and used SEM, four-point probe to analyze PS structures, and also, we grew the CNT arrays on the PS template. The SEM pictures showed that the depth of PS increased with time, HF solution concentration, and current density. Increasing the current density caused the pore densi...
[[abstract]]摘要 沸水式反應器(Boiling Water Reactor, BWRs)長時間運轉,其內部隸屬壓力邊界(pressure boundary)的組件材料容易遭受沿晶應力腐蝕龜裂(Intergranular Stress Corrosion Cracking, IGSCC)劣化破壞。電化學腐蝕電位(electrochemical corrosion potential, ECP)為評估304不銹鋼組件在288 ℃純水環境中是否發生沿晶應力腐蝕龜裂的重要指標。核能工業多採用加氫水化學( hydrogen chemistry, HWC )技術,降低組件材料的電化學腐蝕電位,防制IGSCC的發生。然而HWC在較高注氫量下(高於0.6ppm),會伴隨著輻射劑量率增加的副作用。另一種防蝕技術─抑制性被覆( Inhibitive Protective Coatings , IPC)的發展逐漸盛行。IPC技術甚至在不施行HWC情況下,亦能有效降低材料的腐蝕電位與腐蝕電流密度。 本研究利用IPC技術,針對模擬BWR不同管路位置水化學環境下預長氧化膜的304不銹鋼試片施以氧化鋯被覆處理,在90 ℃條件下採用動態循環熱水沉積法( hydrothermal deposition),再對試片進行各種表面分析。並模擬BWR爐心因輻射水解(water radiolysis)而產生溶氧與過氧化氫的高溫高壓純水環境,隨氧化劑濃度變化進行電化學動態電位極化掃描(electrochemical potentiodynamic polarization)以了解不同水化學環境下預長氧化膜施行抑制性被覆前後電化學特性差異。 結果顯示,溶氧環境下預長氧化膜試片經由抑制性被覆後(O-90),SEM影像觀察到氧化鋯在試片表面呈局部較厚與較薄分佈。並由高溫極化掃描驗證了氧化鋯被覆對於溶氧有抑制的效果,能如預期的降低金屬的腐蝕電流密度、電化學腐蝕電位與氧化劑的交換電流密度,但是對...
[[abstract]]石墨烯是由碳原子所組成,僅僅只有單原子層厚度的準二維材料,具有良好的機械強度、化學穩定性以及快速的電子遷移率,因此在軟性透明導電薄膜的應用上受到重視。 雖然單層石墨烯具有快速的電子遷移率,但是受限於自由電子數量的不足,因此無法真正符合透明導電薄膜的應用。透過增加石墨烯的層數以增加自由電子的數量經過計算是可行的。 根據計算結果,10~20層的數層石墨烯是最適合用在透明導電薄膜的範圍。因此本研究利用鎳箔當作催化金屬和支撐基材,透過化學氣相沉積法,成長數層石墨烯。透過改變稀釋氣體流量的控制、通入碳源氣體的時間,在最佳化的參數下,可成長出高覆蓋率以及大面積(公分等級)的FLG,並且控制層數在1~30層內,並且將此最佳製程參數定為實驗室FLG的標準製程。 為了釐清石墨烯在化學氣相沉積製程成長機制的問題,針對相同位置的數層石墨烯/鎳試片,利用不同的分析儀器,包括拉曼光譜儀的一維以及二維掃描分析、掃描式電子顯微鏡、原子力顯微鏡、能量散佈光譜儀、背向電子散射繞射光譜儀的二維掃描分析,進行最直接的量測與分析,提供石墨烯在成長機制中,最有力的實驗分析結果。此外,針對析出成長機制進行驗證的實驗。根據我們的實驗以及分析結果,析出機制並無法完全解釋實驗結果,沉積機制可能是比較適合的成長機制。 在轉移部份,透過稀鹽酸水溶液的蝕刻將數層石墨烯從鎳箔轉移至二氧化矽/矽試片上,並且針對相同的位置進行包括拉曼光譜儀、掃描式電子顯微鏡、原子力顯微鏡、能量散佈光譜儀、。從原子力顯微鏡分析結果,標準製程下製備的數層石墨烯厚度約數奈米。 在製備石墨烯軟性透明導電薄膜部份,利用鎳箔軟而薄的特性,透過符合工業應用的捲繞傳輸轉移製程,將標準製程的數層石墨烯轉移至乙烯-醋酸乙烯共聚物/ (聚對苯二甲二乙酯上,完成軟性透明導電薄膜,在最佳的製程條件下,可得到在波長550 nm穿透率50~55 %,片電阻約數千Ω/□的軟性透明導電薄膜。
[[abstract]]因奈米碳管(carbon nanotube)具有獨特的準一維結構,且單壁奈米碳管(single-walled carbon nanotube)具有非凡的電子傳輸特性、高熱穩定性、良好的化性及機械穩定性,目前廣泛的被研究應用在各種奈米元件,而這些應用與半導性奈米碳管的特殊電性息息相關,因此本研究中進一步同時控制其碳管之準直性、管徑、以及區域密度並以其臨場製作上閘極奈米碳管電晶體(Top gate CNT field-effect transistors),是克服以往元件無法大面積製作應用上瓶頸之關鍵。 本研究利用Ni/SiO2雙層催化劑結構上層SiO2的鍍率控制奈米碳管的管徑,透過管徑的縮小以取得較高半導性碳管比例,並以高溫化學氣相沉積(thermal chemical vapor depositon)的方式於石英基板上側向成長水平且平行併列的半導性奈米碳管作為電晶體導電層,以此方式高密度且大面積的成長碳管可以改善過往使用單一碳管作為電晶體導電層造成開電流值過小的缺點,並經由氫氣前處理後的碳管製程,藉此通入高氧化還原能力的氣體使催化劑表面的氧化物還原成金屬,並且活化其表面幫助碳管成長,此一改善後的碳管製程能進一步提升了於石英基板上成長奈米碳管的產量和品質,且水平併列的準直性也不會在高密度下出現偏移,所成長的奈米碳管長度可達到50 μm以上。而利用微拉曼光譜分析儀所分析碳管的IG/ID 比值可大於20以上,表示碳管石墨化程度極佳。而改變催化劑上層結構SiO2的鍍率可以得到不同的碳管直徑分佈,藉此控制所製作的水平併列式碳管電晶體的電性表現,量測碳管的直徑範圍及碳管之管徑分佈是利用原子力顯微鏡(AFM),當SiO2鍍率為1.0 Å/s,碳管平均直徑為1.39 nm;鍍率為0.5 Å/s,碳管平均直徑為1.17 nm;鍍率為0.2 Å/s,碳管平均直徑為1.11 nm。從實驗結果可以得到在雙層催化劑結構的上層...
[[abstract]]摘要 在1991年,瑞士科學家Grätzel首次將金屬釕有機配合物作為染料,吸附在採用高比表面積的二氧化鈦奈米結構多孔膜上,染料敏化太陽能電池光電轉換效率有大幅的提升,其低成本、製作簡單、不需昂貴設備等優點,吸引了眾多科學家投入研究行列,同年,奈米碳管被Iijima發現,由於其特殊的幾何結構,造就了擁有優異的物化特性,被廣泛應用在許多領域中,其中良好的導電性、大的長徑比與高穩定性等材料性質,可以被引入至染料敏化太陽能電池的奈米顆粒二氧化鈦中,試圖改善奈米顆粒薄膜的電性。 目前會降低並限制染料敏化太陽能電池光電轉換效率的原因,主要是發生於當吸附在奈米顆粒的染料分子受太陽光激發後,將電子注入至較低能級的二氧化鈦奈米顆粒中進行電子傳遞,此傳輸期間電子會因為二氧化鈦顆粒間晶界的阻礙和不定向的傳輸路徑,導致電子容易與缺電子的染料或電解液進行再複合,而限制了太陽能電池的光電轉換效率,因此將奈米碳管引入提供一個電子傳輸的路徑,增加二氧化鈦膜匯集與傳輸電子的能力以及減少電子再複合機率與增加電子在二氧化鈦膜中的生命期。 在本論文中,主要研究將奈米碳管陣列應用於二氧化鈦電極對染料敏化太陽能電池效率所產生的影響。我們成功以Thermal CVD系統直接成長奈米碳管在透明導電玻璃上,經過實驗發現,通入0.3sccm流量的氧氣,有最佳石墨化程度的奈米碳管,但因為光穿透率的緣故,我們將重新定義奈米碳管圖形,隨後再完整包覆二氧化鈦顆粒於奈米碳管,組裝成元件效率量測結果顯示,當50μm大小陣列效率為最高,而IPCE測試結果也顯示與光電轉換效率有相同的趨勢,最後再經由EIS分析,驗證出奈米碳管在其中所扮演的角色為快速傳輸電子與減少電子再複合機率,因此此實驗結果將提供往後用Thermal CVD 成長奈米碳管在玻璃基板元件的製程。
[[abstract]]摘 要 本文研究主要探討矽晶太陽電池背部鈍化層(silicon base solar cell rear passivation layer)之探討。 利用超音波霧化鍍膜系統,將含有先驅物為乙醯丙酮鋁(Aluminium acetylacetonate),溶劑為甲醇和水之溶液霧化再以攜帶氣體攜至已加熱之高品質拋光(100)矽晶圓基板上,因先驅物熱裂解反應而生成所需之氧化鋁膜,並以此氧化鋁薄膜做為太陽能電池鈍化層。 內容主要以沉積前基板有無經過浸泡硝酸預處理,以及針對試片加熱溫度以及後退火氣體、溫度處理對製程做參數改變,並找出以氧化鋁薄膜作為鈍化層之最佳條件。 以目前實驗結果比較,試片有無浸泡過硝酸預處理並沒有差異,兩著前處理試片皆在加熱基板溫度為400℃有最好的載子生命周期。利用此系統鍍膜,可達非真空環境大面積且快速鍍膜(沉積速率>2.5nm/min)之成效,但薄膜的均勻度仍需改善。
Want to know more?If you want to know more about this cutting edge product, or schedule a demonstration on your own organisation, please feel free to contact us or read the available documentation at http://www.keep.pt/produtos/retrievo/?lang=en