เซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสง
จาก ChulaPedia
(การแก้ไข 8 รุ่นระหว่างรุ่นที่เปรียบเทียบไม่แสดงผล) | |||
แถว 1: | แถว 1: | ||
- | '''เซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสง (Dye-sensitized solar cells (DSSCs))''' เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ที่คิดค้นโดย [http://en.wikipedia.org/wiki/Michael_Gr%C3%A4tzel Prof. Michael Grätzel] นักวิจัยสวิตเซอร์แลนด์ ดังนั้นเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทนี้จึงถูกเรียกว่าเซลล์กราทเซล (Grätzel cells) | + | '''เซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสง (Dye-sensitized solar cells (DSSCs))''' เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ที่คิดค้นโดย [http://en.wikipedia.org/wiki/Michael_Gr%C3%A4tzel Prof. Michael Grätzel] นักวิจัยสวิตเซอร์แลนด์ ดังนั้นเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทนี้จึงถูกเรียกว่าเซลล์กราทเซล (Grätzel cells) เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ต่างไปจาก[http://www2.egat.co.th/re/solarcell/solarcell.htm เซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตจากซิลิคอน]คือ เซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสงใช้สีย้อมไวแสงเป็นตัวรับพลังงานจากแสงอาทิตย์ไปกระตุ้นอิเล็กตรอนให้กระโดดจากสถานะพื้น (ground state) ไปยังสถานะกระตุ้น (excited state) จากนั้นอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปยังอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO<sub>2</sub>) ที่เคลือบอยู่บนขั้วไฟฟ้าโปร่งแสงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น แนวความคิดนี้เกิดจากการเลียนแบบ[http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%AA%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%B2%E0%B8%B0%E0%B8%AB%E0%B9%8C%E0%B9%81%E0%B8%AA%E0%B8%87#.E0.B8.AA.E0.B8.A1.E0.B8.81.E0.B8.B2.E0.B8.A3.E0.B9.80.E0.B8.84.E0.B8.A1.E0.B8.B5.E0.B9.83.E0.B8.99.E0.B8.81.E0.B8.B2.E0.B8.A3.E0.B8.AA.E0.B8.B1.E0.B8.87.E0.B9.80.E0.B8.84.E0.B8.A3.E0.B8.B2.E0.B8.B0.E0.B8.AB.E0.B9.8C.E0.B8.94.E0.B9.89.E0.B8.A7.E0.B8.A2.E0.B9.81.E0.B8.AA.E0.B8.87 การสังเคราะห์ด้วยแสง]ของพืชที่พืชจะใช้คลอโรฟิลล์ ([http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%84%E0%B8%A5%E0%B8%AD%E0%B9%82%E0%B8%A3%E0%B8%9F%E0%B8%B4%E0%B8%A5%E0%B8%A5%E0%B9%8C chlorophill]) ทำหน้าที่เป็นตัวรับพลังงานและเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ (CO<sub>2</sub>) และน้ำ (H<sub>2</sub>O) ไปเป็นน้ำตาล (C<sub>2</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub>) และออกซิเจน ซึ่งจะมีการไหลเวียนของอิเล็กตรอนในกระบวนการนี้และกระบวนการอื่นที่เกี่ยวข้องด้วย |
+ | |||
+ | องค์ประกอบที่สำคัญของเซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสงมี 3 ส่วน ดังนี้ | ||
+ | |||
+ | 1) ขั้วไฟฟ้า (electrode) มี 2 ขั้วด้วยกัน ขั้วหนึ่งเป็นขั้วไฟฟ้าโปร่งแสงหรือขั้วแคโทด (cathode) โดยทั่วไปทำจากกระจกหรือพลาสติกเคลือบด้วยอินเดียมไทเทเนียมออกไซด์ (Indium Titanium Oxide (ITO)) ซึ่งเป็นออกไซด์ของโลหะที่ทำเป็นฟิล์มบาง (Thin Film) สามารถนำไฟฟ้าได้ ซึ่งขั้วนี้จะเคลือบด้วยอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับเคลือบสีย้อมไวแสง สำหรับอีกขั้วหนึ่งเป็นขั้วแอโนด (anode) ทำจากกระจกหรือพลาสติกเคลือบด้วยแพลตินัมฟิล์มบาง <br> | ||
+ | 2) สารไวแสงชนิดสีย้อมอินทรีย์ (Organic-dye sensitizer)<br> | ||
+ | 3) สารละลายอิเล็กโตรไลท์ (electrolyte) |
รุ่นปัจจุบันของ 08:04, 18 สิงหาคม 2553
เซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสง (Dye-sensitized solar cells (DSSCs)) เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ที่คิดค้นโดย Prof. Michael Grätzel นักวิจัยสวิตเซอร์แลนด์ ดังนั้นเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทนี้จึงถูกเรียกว่าเซลล์กราทเซล (Grätzel cells) เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ต่างไปจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตจากซิลิคอนคือ เซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสงใช้สีย้อมไวแสงเป็นตัวรับพลังงานจากแสงอาทิตย์ไปกระตุ้นอิเล็กตรอนให้กระโดดจากสถานะพื้น (ground state) ไปยังสถานะกระตุ้น (excited state) จากนั้นอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปยังอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ที่เคลือบอยู่บนขั้วไฟฟ้าโปร่งแสงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น แนวความคิดนี้เกิดจากการเลียนแบบการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชที่พืชจะใช้คลอโรฟิลล์ (chlorophill) ทำหน้าที่เป็นตัวรับพลังงานและเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และน้ำ (H2O) ไปเป็นน้ำตาล (C2H12O6) และออกซิเจน ซึ่งจะมีการไหลเวียนของอิเล็กตรอนในกระบวนการนี้และกระบวนการอื่นที่เกี่ยวข้องด้วย
องค์ประกอบที่สำคัญของเซลล์แสงอาทิตย์สีย้อมไวแสงมี 3 ส่วน ดังนี้
1) ขั้วไฟฟ้า (electrode) มี 2 ขั้วด้วยกัน ขั้วหนึ่งเป็นขั้วไฟฟ้าโปร่งแสงหรือขั้วแคโทด (cathode) โดยทั่วไปทำจากกระจกหรือพลาสติกเคลือบด้วยอินเดียมไทเทเนียมออกไซด์ (Indium Titanium Oxide (ITO)) ซึ่งเป็นออกไซด์ของโลหะที่ทำเป็นฟิล์มบาง (Thin Film) สามารถนำไฟฟ้าได้ ซึ่งขั้วนี้จะเคลือบด้วยอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับเคลือบสีย้อมไวแสง สำหรับอีกขั้วหนึ่งเป็นขั้วแอโนด (anode) ทำจากกระจกหรือพลาสติกเคลือบด้วยแพลตินัมฟิล์มบาง
2) สารไวแสงชนิดสีย้อมอินทรีย์ (Organic-dye sensitizer)
3) สารละลายอิเล็กโตรไลท์ (electrolyte)