Khảo sát quá trình thủy nhiệt TiO2 sử dụng dung môi sâu eutectic để ứng dụng trong pin mặt trời chất màu nhạy quang

Abstract

TiO2 thô thương mại được sử dụng làm tiền chất cho phản ứng thủy nhiệt trong dung môi sâu (DES) gồm choline chloride/urea theo tỷ lệ mol 1:2 với thời gian phản ứng và nhiệt độ khác nhau. Hạt TiO2 sau khi tổng hợp được ứng dụng làm keo TiO2 lớp tán xạ cho pin mặt trời chất màu nhạy quang (DSC) nhằm tăng hiệu suất hoạt động của pin. Phân tích TiO2 tổng hợp bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy không có khác biệt về thành phần pha, độ tinh thể hóa so với mẫu tiền chất. Tuy nhiên, hình ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) thể hiện hạt TiO2 thủy nhiệt ít kết tụ hơn so với mẫu không thủy nhiệt, đồng thời kích thước hạt không đổi trong khoảng hơn 100 nm. Keo TiO2 được tổng hợp với tỷ lệ thể tích dung môi ethyl acetate/terpineol là 3:7 và 4:6. Sản phẩm keo có tính ổn định được làm lớp tán xạ cho pin bằng phương pháp quét màng lụa. Pin DSC sử dụng keo TiO2 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt với DES ở 140oC trong 18, 24 và 36 giờ giúp tăng hiệu suất pin 6,7-6,9%, cao hơn pin đối chứng khoảng 7%. Như vậy, mẫu TiO2 biến tính bằng phương pháp thủy nhiệt với DES có tiềm năng cho ứng dụng trong DSC.