Synthesis of ruthenium complexes as sensitizers for dye-sensitized solar cells

• Main Author: Supawiriya Saranarak
• Other Authors: Worawan Bhanthumnavin
• Format: Theses and Dissertations
• Language: English
• Published: Chulalongkorn University 2011
• Subjects: Ruthenium; Dye-sensitized solar cells; รูทีเนียม; เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง
• Online Access: https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:37834
• Institution: Chulalongkorn University

ได้สังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อนของรูทิเนียมทั้งห้าชนิด SS01-SS05 เพื่อศึกษาสมบัติเชิงกายภาพและไฟฟ้า เพื่อใช้เป็นส่วนสำคัญในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง สารประกอบในงานวิจัยฉบับนี้ ได้ทดลองเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสารที่สังเคราะห์ได้กับสีย้อมมาตรฐาน N719 ซึ่งเป็นสารกลุ่มเดียวกับสารประกอบเชิงซ้อนที่สังเคราะห์ขึ้น งานวิจัยฉบับนี้ 2,3-ไดฟีนิลไพราซิโน[2,3-f][1,10]ฟีแนนโทรลิน ถูกใช้เป็นลิแกนด์ของสารเชิงซ้อนที่สังเคราะห์ขึ้นเพื่อใช้เป็นหน่วยเก็บเกี่ยวแสงของสารประกอบ โดย SS01-SS05 จะมีโครงสร้างที่มีหมู่แทนที่ที่แตกต่างกันในตำแหน่งพาราบนวงเบนซีน ซึ่งจะเป็น หมู่ไฮโดรเจน หมู่เมทอกซี หมู่ไดเอทิลอะมิโน หมู่เมทิล และหมู่โบรโม ข้อมูลที่ได้จาก 1H NMR และ ATR-IR สเปกโตรสโกปี จะนำมาใช้ในการระบุโครงสร้างของสารประกอบ ในการศึกษาสมบัติเชิงไฟฟ้า ได้ใช้ไซคลิกโวลแทมเมทรีประกอบกับสเปกตรัมของการดูดกลืนแสง เพื่อที่จะใช้ในการคำนวณหาระดับพลังงานของระดับพลังงาน HOMO และ LUMO ในการศึกษาเอกลักษณ์ทางไฟฟ้าของเซลล์ที่ย้อมด้วย SS01-SS05 พบว่าเซลล์ที่ได้ให้ประสิทธิภาพโดยรวมคิดเป็นร้อยละ 2.60, 3.04, 2.60, 2.50, และ 1.06 ตามลำดับ ซึ่งต่ำกว่าค่าร้อยละ 5.07 ซึ่งเป็นค่าประสิทธิภาพที่ได้จากเซลล์ที่ย้อมด้วยสีย้อมมาตรฐานN719 ซึ่งเป็นผลมาจากค่าความหนาแน่นกระแสที่ต่ำของเซลล์ที่ย้อมด้วย SS01-SS05 ที่เป็นเช่นนี้อาจเนื่องมาจาก สารไวแสงส่งผ่านอิเลคตรอนไปยังพื้นผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์ได้น้อยกว่าเมื่อเทียบกับสีย้อมมาตรฐานN719