Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/70331
Title: Effects of polyaniline thickness on photovoltaic properties of PANI/tio2 photovoltaic cells
Other Titles: ผลของความหนาพอลิอะนีลีนต่อสมบัติทางโฟโตวอลเทอิกของเซลล์โฟโตวอลเทอิกพอลิอะนีลีน/ไทเทเนียมไดออกไซด์
Authors: Akkharaphak Auisakul
Advisors: Palang Bumroongsakulsawat
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
Subjects: Polyanilines -- Density
Titanium dioxide -- Synthesis
โพลิอะนิลีน -- ความหนาแน่น
ไทเทเนียมไดออกไซด์ -- การสังเคราะห์
Issue Date: 2019
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Polyaniline (PANI) is a cheap conducting polymer that exhibits p-type properties with high conductivity and unique redox properties. In this work, PANI was synthesized directly on TiO2/FTO substrates by electropolymerisation from acidic aqueous solutions of aniline to form PANI/TiO2 p-n junctions with photovoltaic properties. The thickness of the PANI layer was varied by varying electrodeposition time: 15, 30, and 45 min at the same current density of 2 mA cm-2. The thicknesses of the deposited PANI layers were examined with Scanning Electron Microscope (SEM). Short-circuit currents (ISC) and open-circuit voltages (VOC) of fabricated Pt/PANI/TiO2/FTO cells are investigated. It was found that the PANI electrodeposition time at least 30 min corresponding to a PANI thickness of 399 nm was required for the cell to exhibit significant photovoltaic properties. Furthermore, the TiO2 nanorods that is a remarkable morphology of the n-type TiO2 was synthesized by electrochemical anodization of titanium in a fluoride-based electrolyte with varying anodization times: 45 and 60 min at the constant potential of 60 V. It was found that the anodization time at 60 min is the sufficient condition for the PANI electrodeposition at 45 min to exhibit photovoltaic properties.
Other Abstract: พอลิอะนีลีนเป็นวัสดุพอลิเมอร์ราคาถูกที่มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพีที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าที่ดีและมีคุณสมบัติรีดอกซ์เฉพาะตัว โดยในงานวิจัยนี้ได้ทำการสังเคราะห์พอลิอะนีลีนลงบนพื้นผิวไทเทเนียมไดออกไซด์/ฟลูออไรด์ทินออกไซด์โดยตรงด้วยวิธีอิเล็กโทรพอลิเมอร์ไรเซชันในสารละลายอะนีลีนที่มีความเป็นกรดเพื่อสร้างรอยต่อพีเอ็นของพอลิอะนีลีน/ไทเทเนียมไดออกไซด์ ในการทดลองนี้ได้ทำการปรับเปลี่ยนระยะเวลาในการสังเคราะห์พอลิอะนีลีนเป็น 15 30 และ 45 นาที ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าคงที่ 2 มิลลิแอมป์ต่อตารางเซนติเมตร เพื่อศึกษาผลของความหนาพอลิอะนีลีนที่แตกต่างกัน โดยที่ความหนาของพอลิอะนีลีนสามารถตรวจสอบได้ด้วยเทคนิคสแกนนิ่งอิเล็กตรอนไมโครสโคปและคุณสมบัติทางโฟโตวอลเทอิกของเซลล์วอลเทอิกพอลิอะนีลีน/ไทเทเนียมไดออกไซด์จะรายงานในรูปแบบค่ากระแสไฟฟ้าลัดจรและค่าความต่างศักย์เปิดวงจร จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าระยะเวลาในการสังเคราะห์พอลิอะนีลีนที่ 30 นาที ให้ความหนาของพอลิอะนีลีนเฉลี่ยเท่ากับ 399 นาโนเมตร ซึ่งสามารถแสดงคุณสมบัติทางโฟโตวอลเทอิกได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ในงานวิจัยนี้ได้ทำการสังเคราะห์ไทเทเนียมไดออกไซด์แท่งนาโนบนแผ่นไทเทเนียมในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เบสฟลูออไรด์โดยใช้วิธีอิเล็กโทรเคมิคอลแอโนไดเซชันและปรับเปลี่ยนระยะเวลาในการสังเคราะห์ไทเทเนียมไดออกไซด์แท่งนาโนเป็น 45 และ 60 นาที ที่ความต่างศักย์คงที่ 60 โวลท์ จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าระยะเวลาในการการสังเคราะห์ไทเทเนียมไดออกไซด์แท่งนาโนที่ 60 นาทีเหมาะกับการสร้างรอยต่อพีเอ็นกับพอลิอะนีลีนที่สังเคราะห์เป็นระยะเวลา 45 นาที เพื่อแสดงคุณสมบัติทางโฟโตวอลเทอิก
Description: Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2019
Degree Name: Master of Engineering
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemical Engineering
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/70331
URI: http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2019.48
metadata.dc.identifier.DOI: 10.58837/CHULA.THE.2019.48
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6170331021.pdf3.18 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.