| dc.date.accessioned |
2013-11-21T11:33:46Z |
und |
| dc.date.accessioned |
2017-10-24T12:19:41Z |
|
| dc.date.available |
2013-11-21T11:33:46Z |
und |
| dc.date.available |
2017-10-24T12:19:41Z |
|
| dc.date.issued |
2013-11-21T11:33:46Z |
|
| dc.identifier.uri |
http://radr.hulib.helsinki.fi/handle/10138.1/3263 |
und |
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/10138.1/3263 |
|
| dc.title |
Sähkökehrätyt sinkkioksidikuidut ja porfyriini-fullereenidyadit orgaanisissa ja hybridiaurinkokennoissa |
fi |
| ethesis.discipline |
Inorganic Chemistry |
en |
| ethesis.discipline |
Epäorgaaninen kemia |
fi |
| ethesis.discipline |
Oorganisk kemi |
sv |
| ethesis.discipline.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/98a50d4e-20e4-4960-9568-e70cd0c26540 |
|
| ethesis.department.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/c2dd677c-da9c-4011-94b0-27b1585ac1cb |
|
| ethesis.department |
Kemiska institutionen |
sv |
| ethesis.department |
Department of Chemistry |
en |
| ethesis.department |
Kemian laitos |
fi |
| ethesis.faculty |
Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten |
sv |
| ethesis.faculty |
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta |
fi |
| ethesis.faculty |
Faculty of Science |
en |
| ethesis.faculty.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/8d59209f-6614-4edd-9744-1ebdaf1d13ca |
|
| ethesis.university.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97 |
|
| ethesis.university |
Helsingfors universitet |
sv |
| ethesis.university |
University of Helsinki |
en |
| ethesis.university |
Helsingin yliopisto |
fi |
| dct.creator |
Ervasti, Minna |
|
| dct.issued |
2013 |
|
| dct.language.ISO639-2 |
fin |
|
| dct.abstract |
Fossiilisten polttoaineiden vähetessä on kehitetty uusiutuvia energianlähteitä hyödyntäviä tapoja tuottaa energiaa. Epäorgaanisten piipohjaisten aurinkokennojen rinnalle on noussut myös kiinteän olomuodon orgaanisia aurinkokennoja, joiden hyötysuhteet (10 %) ovat vielä huomattavasti piipohjaisia (24 %) matalammat.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli valmistaa ZnO-nanokuitua sähkökehräysmenetelmällä ja tutkia sen vaikutusta aurinkokennoihin. Sinkkiasetaatti-polymeeriliuosta sähkökehrättiin indiumseostetulla tinaoksidilla (ITO) päällystetyn lasisubstraatin tai ZnO-ohutkalvon päälle, jonka jälkeen kuitu kalsinoitiin ZnO:ksi uunissa. Kuitujen päälle lisättiin spin coating –menetelmällä orgaaninen aktiivinen kerros, jonka päälle höyrystettiin elektronien kulkua estävä puskurikerros ja hopeaelektrodi tyhjiöhöyrystimessä. Näytteitä tutkittiin absorptio- ja emissiospektroskopian avulla sekä tekemällä virta-jännitemittauksia aurinkokennoille. ZnO-kuituja tarkasteltiin pyyhkäisy-elektronimikroskoopin avulla.
ZnO-kuidut kasvattivat aurinkokennon orgaanisen ja epäorgaanisen kerroksen välistä pinta-alaa, mikä paransi kennojen oikosulkuvirrantiheyttä (Jsc). Kuitenkin kuitu huononsi avoimen piirin jännitettä (Uoc) ja täyttöastetta (FF), joten kennojen hyötysuhteet olivat matalampia kuin vastaavien ZnO-ohutkalvokennojen hyötysuhteet. Ilman ZnO-ohutkalvoa valmistettujen kennojen hyötysuhde, avoimen piirin jännite ja täyttöaste kasvoivat kuitumaton paksuutta lisättäessä, mutta oikosulkuvirrantiheyden arvo oli huonompi paksummilla kuitukerroksilla.
Donori-akseptoridyadit ovat molekyylejä, joissa on elektronin luovuttaja- ja vastaanottajaosat ja niissä voi tapahtua sisäinen elektroninsiirto. Porfyriinifullereenidyadeja tutkittiin myös osana orgaanisia aurinkokennoja. Ne lisättiin ZnO-kuidun tai ZnO-kalvon päälle self assembled monolayer -menetelmällä.
Porfyriini-fullereenidyadin lisääminen orgaanisiin aurinkokennoihin paransi Uoc -arvoa. Kuitenkin Jsc huononi ja näin hyötysuhde pysyi samana. Optimoimalla ZnO-ohutkalvon ja -kuitukerrosten paksuutta ja näin lisäämällä dyadin määrää kennossa, Uoc voisi edelleen parantua. Dyadia sisältävän kennon hyötysuhteeksi saatiin 2,75 %. Paras hyötysuhde ZnO-kuituja sisältäville kennoille oli 2,39 %, kun ilman kuitua valmistettu ZnO-kalvollisen kennon hyötysuhde oli 2,96 %.
Tutkimuksen edetessä havaittiin, että ITOn resistanssi muuttui kuidun kalsinoinnissa. ITOn sijasta voitaisiin käyttää fluorisaostettua tinaoksidia (FTO), joka kestää suurempia lämpötiloja. Aurinkokennoissa käytettävien ZnO-kuitujen läpimittaa tulisi pienentää, jotta hyötysuhteet paranisivat. Kuituja tulisi kehrätä myös tiheämmiksi kerroksiksi. Uusia mahdollisimman edullisia materiaaleja ja menetelmiä kennojen valmistamiseen on kehitettävä aurinkokennojen tehokkuuden parantamiseksi. |
fi |
| dct.language |
fi |
|
| ethesis.language.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/fin |
|
| ethesis.language |
Finnish |
en |
| ethesis.language |
suomi |
fi |
| ethesis.language |
finska |
sv |
| ethesis.thesistype |
pro gradu-avhandlingar |
sv |
| ethesis.thesistype |
pro gradu -tutkielmat |
fi |
| ethesis.thesistype |
master's thesis |
en |
| ethesis.thesistype.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis |
|
| dct.identifier.urn |
URN:NBN:fi-fe2017112252196 |
|
| dc.type.dcmitype |
Text |
|
