與染料吸附量皆較高，但卻與光電流趨勢不相符合，因此發現單純由奈米粒 子組成的球形結構由於晶界極多，導致電子傳遞能力差，影響球形結構應用 為散射層的元件表現，因此將球形結構與ST21 以重量比 5:1 混合，發現 EG20/ST21 做為散射層較其它粒徑的球形結構有較高的效率。
7. 將 EG20 與數種市售散射層比較，染料為 N719，發現 EG20 與 SOLARONIX 公司Ti-Nanoxide R/SP 效率相近，但卻稍低於 WER4-O，因此發現銳鈦礦的 晶相較金紅石相佳，並且散射層需要小奈米粒子使染料吸附量提升，並藉小 粒子增加大粒子之間的連結性，使電子傳遞能力提升，才能使加上散射層的 效率提升至最高。
8. 將球形結構運用在主動層，發現其為一兼具散射效應與染料吸附能力的結 構，但開路電壓與Fill Factor 皆較小奈米粒子 N-Ti1 低，因此發現球形結構較 易於漏電，藉由瞬態光電流/電壓量測電子的 diffusion coefficient 進一步證實 球形結構電子傳遞的問題。
9. 將電池元件以 EG20 為散射層做最佳化測試的結果可得最佳光電轉換效率 8.5%。
4-2 未來研究方向
在本論文中所合成的二氧化鈦奈米球藉由 XRD 圖譜的結果得知皆為金紅石 相，藉由瞬態光電流/電壓量測得知金紅石相的二氧化鈦奈米球對於電子傳遞較 其他銳鈦礦相粒子不利，因此若能藉由改變合成方式將二氧化鈦奈米球製成銳鈦 礦相粒子應可使此種奈米球在染料敏化太陽能電池上的應用有更佳的光電轉換 效率。
參考文獻
[1] http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html [2] Gregg, B. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4688.
[3] Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338.
[4] Yu, P.; Zhu, K.; Norman, A. G.; Ferrere, S.; Frank, A. J.; Nozik, A. J. J. Phys.
Chem. B 2006, 110, 25451.
[5] Green, M. A.; Emery, K.; Hishikawa, Y.; Warta, W. Prog. Photovolt: Res. Appl.
2010, 18, 144.
[6] West, W. Photogr. Sci. Eng. 1974, 18, 35 [7] Moser, J. Monatsch. Chem. 1887, 8, 373.
[8] Namba, S.;Hishiki, Y. J. Phys. Chem. 1965, 69, 774.
[9] Gerscher, H.; Tributsch, H. Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1969, 73, 251.
[10] Nelson, R.C. J. Phys. Chem. 1965, 69, 714.
[11] Bourdon, J. J. Phys. Chem. 1965, 69, 705.
[12] Gerscher, H.;Tributsch, H. Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1968, 72, 437.
[13] Tsubomura, H.; Matsumura, M.; Noyamaura, Y.; Amamyiya, T. Nature 1976, 261, 402.
[14] Clark, W. D. K.; Sutin, N. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4676.
[15] Anderson, S.; Constable, E. C.; Dare-Edwards, M. P.; Goodenough, J. B.;
Hamnett, A.; Seddon, K. R.; Wright, R. D. Nature 1979, 280, 571.
[16] Gerischer, H. Photochem. Photobiol. 1972, 16, 243.
[17] Memming, R. Photochem. Photobiol. 1972, 16, 325.
[18] Fujishima, A.; Watanabe, T.; Tatauoki, O.; Honda, K. Chem. Lett. 1975, 4, 13.
[19] Jayadevaiah, T. S. Appl. Phys. Lett. 1974, 25, 399.
[20] Hamnett, A. ; Dare-Edwards, M. P.; Wright, R. D.; Seddon, K. R.; Goodenough, J.
B. J. Phys. Chem. 1979, 83, 3280.
[21] Dare-Edeards, M. P.; Goodenough, J. B.; Hamnett, A.; Seddon, K. R.; Wright, R.
D. Faraday Discuss. Chem. Soc. 1980, 70, 285.
[22] Gerscher, H. Electroanal. Chem. Interfac. Electrochem. 1975, 58, 263.
[23] Tsubomura, H.; Matsumura M.; Nomuraand Y.; Amamiya T. Nature 1976, 261, 402
[24] O’Regan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737.
[25] Nazeeruddin, M. K.; Kay, A.; Rodicio, I.; Humphry-Baker, R.; Müller, E.; Liska, P.; Vlachopoulos, N.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6382.
[26] Nazeeruddin, M. K.; Prchy, P.; Grätzel, M. Chem. Commum. 1997, 1075.
[27] Li, B.; Wang, L. D.; Kang, B.; Wang, P.; Qiu, Y. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 549.
[28] Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Moser, J. E.; Sekiguchi, T.; Grätzel, M. Nat.
Mater. 2003, 2, 402 .
[29] Wu, J. H.; Lan, Z.; Lin, J. M.; Huang, M. L.; Hao, S. C.; Sato, T.; Yin, S. Adv.
Mater. 2007, 19, 4006 .
[30] Bach, U.; Lupo, D.; Comte, P; Moser, J. E.; Weissortel, F.; Salbeck, J.; Spreitzer, H.; Grätzel, M. Nature 1998, 395, 583.
[31] Grätzel, M. MRS Bull. 2005, 30, 23.
[32] Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Moser, J. E.; Nazeeruddin, M. K.; Sekiguchi, T.;
Grätzel, M. Nat. Mater. 2003, 2, 402.
[33] Wang, P.; Klein, C.; Humphry-Baker, R.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. J. Am.
Chem. Soc. 2005, 127, 808.
[34] Luís Moreira Goncalves, Energy Environ. Sci. 2008, 1, 655.
[35] Grätzel, M. Inorg. Chem. 2005, 44, 6841.
[36] Grätzel, M. J. Photochem. Photobiol. A 2004, 164, 3
[37] Grunwald, R.; Tributsch, H. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2564.
[38] Nazeeruddin, M.; Kay, A.; Rodicio, I.; Humphry-Baker, R.; Mueller, E.; Liska, P.; Vlachopoulos, N.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6382.
[39] Nazeeruddin, M.; Péchy, P.; Grätzel, M. Chem. Commun. 1997, 1705.
[40] Grätzel, M. J. Photochem. Photobiol. C 2003, 4, 145.
[41] Renouard, T.; Fallahpour, R.; Nazeeruddin, M.; Humphry-Baker, R.; Gorelsky, S.; Lever, A.; Grätzel, M. Inorg. Chem. 2002, 41, 367.
[42] Kroon, J.; Bakker, N.; Smit, H.; Liska, P.; Thampi, K.; Wang, P.; Grätzel, M.
Photovoltaics Res. Appl, 2007, 15, 1.
[43] Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Moser, J. E.; Nazeeruddin, M. K.; Sekiguchi, T.;
Grätzel, M. Nat. Mater. 2003, 2, 402.
[44] Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Moser, J. E.; Humphry-Baker, R.; Comte, P.;
Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Adv. Mater, 2004, 16, 1806.
[45] Wang, P.; Klein, C.; Humphry-Baker, R.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. J. Am.
Chem. Soc. 2005, 127, 808.
[46] Gao, F.; Wang, Y.; Zhang, J.; Shi, D.; Wang, M.; Humphry-Baker, R.;Wang, P.;
Zakeeruddin S.; Grätzel, M. Chem. Commun. 2008, 2635.
[47] Kong, F.; Dai, S.; Wang, K. Adv. Optoelectron. 2007, 75384.
[48] Kuang, D.; Walter, P.; Nüesch, F.; Kim, S.; Ko, J.; Comte, P.; Zakeeruddin, S. M.;
Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Langmuir 2007, 23, 10906.
[49] Yum, J.-H.; Jang, S.-R.; Walter, P.; Geiger, T.; Nüesch, F. ; Kim, S.; Ko, J.;
Grätzel, M. ; Nazeeruddin, M. K. Chem. Commun. 2007,4680.
[50] Chen, Y.; Zeng, Z.; Li, C. ; Wang, W.; Wang, X.; Zhang, B. New J. Chem. 2005,
[54] Toivola, M.; Ahlskog, F.; Lund, P. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 2881.
[55] Wang, Z. S.; Sayama, K.; Sugihara, H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22449.
[56] Bergeron, B. V.; Marton, A.; Oskam, G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 937.
[57] Oskam, G.; Bergeron, B. V.; Meyer, G. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6867.
[58] Sapp, S. A.; Elliott, C. M.; Contado, C. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11215.
[59] Nusbaumer, H.; Moser, J. E.; Zakeeruddin, S. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10461.
[60] Kusama, H.; Arakawa, H. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2004, 81, 87.
[61] Kusama, H.; Arakawa, H. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2004, 82, 457.
[62] Kusama, H.; Arakawa, H. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 164, 103.
[63] Kusama, H.; Arakawa, H. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 162, 441.
[64] Kusama, H.; Kurashige, M.; Arakawa, H. J. Photochem. Photobiol., A 2005, 169, 169.
[65] Kusama, H.; Arakawa, H. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2005, 85, 333.
[66] Kusama, H.; Arakawa, H. J. Photochem. Photobiol., A 2004, 165, 157.
[67] Papageorgiou, N.; Athanassov, Y.; Armand, M.; Bonhote, P.; Pettersson, H.;
Azam, A.; Grätzel, M. J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 3099.
[68] Bai, Y.; Cao, Y.; Zhang, J.; Wang, M.; Li, R.; Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.;
Grätzel, M. Nat. Mater 2008, 7, 626.
[69] Park, N. G.; van de Lagemaat, J.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 8989.
[70] Park, N. G.; Schlichthorl, G.; van de Lagemaat, J.; Cheong, H. M.;Mascarenhas, A.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3308.
[71] Barnard, A. S.; Curtiss, L. A. Nano Lett. 2005, 5, 1261.
[72] Ferber, J. ; Stangl, R.; Luther, J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1998, 53, 29.
[73] Yong, J. K. ; Yoon, H. L. Langmuir 2008, 24, 13225.
[74] ‘‘Reporting Solar Cell Efficiencies in Solar Energy Materials and Solar Cells (Editorial),’’ Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 371.
[75] De Angelis, F. ; Fantacci, S.; Selloni, A.; Grätzel, M.; Nazeeruddin, M. K. Nano Lett. 2007, 7, 3189.
[76] Jose, R.; Kumar, A.; Thavasi, V.; Fujihara, K.; Uchida, S.; Ramakrishna, S. Appl.
Phy. Lett 2008, 93, 023125.
[77] Bisquert, J.; Fabregat-Santiago, F.; Mora-Sero, I.; Garcia-Belmonte, G.; Barea, E.
M.; Palomares, E. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 684.
[78] Gregg, B. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4688.
[79] Bisquert, J. Phys.Chem. Chem. Phys 2008, 10, 49.
[80] Cahen, D.; Hodes, G.; Grätzel, M.; Guillemoles, J. F.; Riess, I. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2053.
[81] Ito, S.; Kitamura, T.; Wada, Y.; Yanagida, S. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2003, 76, 3.
[82] Huang, S. Y.; Schlichthörl, G.; Nozik, A. J.; Grätzel, M.; Frank, A. J. J. Phys.
Chem. B 1997, 101, 2576.
[83] Nissfolk, J.; Fredin, K.; Hagfeldt, A.; Boschloo, G. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17715.
[84] Hore, S.; Vetter, C.; Kern, R.; Smit, H.; Hinsch, A. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2006, 90, 1176.
[85] Vargas, W. E. J. Appl. Phys. 2000, 88, 4079.
[86] Wang, Z.-S.; Kawauchi, H.; Kashima, T.; Arakawa, H. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1381.
[87] van de Hulst, H.C. Light Scattering by Small Particles, Wiley, New York, 1957.
[88] Bohren, C. F.; Huffman, D. R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles, Wiley–Interscience, New York, 1983.
[89] Usami, A. Chem. Phys. Lett. 1997, 277, 105.
[90] Usami, A. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2000, 64, 73.
[91] Thiele, E. S.; French, R. H. J. Am. Ceram. Soc. 1998, 81, 469.
[92] Ferber, J.; Luther, J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1998, 54, 265.
[93] Usami, A. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1999, 59, 163.
[94] Vargas, W. E.; Niklasson, G. A. Sol. Energy Mater. Sol Cells 2001, 69, 147.
[95] Koo, H.-J.; Park, J.; Yoo, B.; Yoo, K.; Kim, K.; Park, N.-G. Inorg. Chim. Acta 2008, 361, 677.
[96] Hore, S.; Nitz, P.; Vetter, C.; Prahl, C.; Niggemann, M.; Kern, R. Chem.
Commun. 2005, 2011.
[97] Yoon, J.-H.; Jang, S.-R.; Vittal, R.; Lee, J.; Kim, K.-J. J. Photochem. Photobiol., A 2006, 180, 184.
Funct. Mater. 2010, 20, 1301.
[101] Yang, W. G.; Wan, F. R.; Chen, Q. W.; Li, J. J.; Xu, D. S. J. Mater. Chem.
2010, 20, 2870.
[102] Kim, Y. J.; Lee, M. H.; Kim, H. J.; Lim, G.; Choi, Y. S.; Park, N.-G.; Kim, K.;
Lee, W. I. Adv. Mater. 2009, 21, 3668.
[103] Park, J. H.; Jung, S. Y.; Kim, R.; Park, N.-G.; Kim, J.; Lee, S.-S. J. Power Sources 2009, 194, 574.
[104] Zhao, Y.; Sheng, X. L.; Zhai, J.; Jiang, L.; Yang, C. H.; Sun, Z. W.; Li, Y. F.;
Zhu, D. B. ChemPhysChem, 2007, 8, 856.
[105] Jeong, U.; Wang, Y.; Ibisate, M.; Xia, Y. Adv. Func. Mater. 2005, 15, 1907.
[106] Wang, Y.; Xia, Y. Nano Lett. 2004, 4, 2047.
[107] Barringer, E.T.; Bowen, H. K. Langmuir 1985, 1, 414.
[108] Jean, J. H.; Ring, T. A. Am. Ceram. Soc. Bull. 1986, 65, 1574.
[109] Jean, J. H.; Ring, T.A. Colloids Surf. 1988, 29, 273.
[110] Edelson, L. H.; Glaeser, A. A. J. Am. Ceram. Soc. 1988, 71, 215.
[111] Look J.-L.; Zukoski, C. F. J. Colloid Interface Sci. 1992, 153, 469.
[112] Ogihara, T.; Mzutani, N.; Kato, M. Ceram. Int. 1987, 13, 35.
[113] Matijevic, E. Ceramic Powder Processing Science (Deutsche Keramische Gesellschaft, Berchtesgaden, FRG, 1988), p. 25.
[114] Matijevic, E. Pure Appl. Chem. 1978, 50, 1193.
[115] Sacks, M. D.; Tseng, T. Y.; Lee, S. Y. Am. Ceram. Soc. Bull. 1984, 63, 310.
[116] Sorddet, D.; Akinc, M. J. Colloid Interface Sci. 1988, 122, 47.
[117] Park, H. K.; Moon, Y. T.; Kim, D. K.; Kim, C. H. J. Am. Ceram. Soc. 1996, 79, 2727.
[118] Park, H. K.; Kim, D. K.; Kim, C. H. J. Am. Ceram. Soc. 1997, 80, 743.
[119] Choi, J. Y.; Kim, D. K.; J. Sol.-Gel Sci. Technol. 1999, 15, 231.
[120] Hunter, R. J. Foundation of Colloid Science, Vol. 1; p. 443. Clarendon Press, Oxford, UK, 1987.
[121] Mizutani, N. Seramikkusu 1981, 16, 774.
[122] Jiang, X.; Herricks, T.; Xia, Y. AdV. Mater. 2003, 15, 1205.
[123] Pal, M.; GarciaSerrano, J.; Santiago, P.; Pal, U. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 96.
[124] Antonelli, D. M.; Ying, J. Y. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2014.
[125] Antonelli, D. M. Microporous Mesoporous Mater. 1999, 30, 315.
[126] Yang, P.; Zhao, D.; Margolese, D. I.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. Nature 1998, 396, 152.
[127] Zhang, Q. F.; Dandeneau, C. S.; Zhou, X. Y.; Cao, G. Z. Adv. Mater. 2009, 21, 4087.
[128] Kumagai, H.; Matsumoto, M.; Toyoda, K.; Obara, M.; Suzuki, M. Thin Solid Films 1995, 263, 47.
[129] Ritala, M.; Leskela, M.; Niinisto, L.; Haussalo, P. Chem. Mater. 1993, 5, 1174.
[130] Rahtu, A.; Ritala, M. Chem. Vap. Deposition 2002, 8, 21.
[131] Ritala, M.; Leskela, M.; Rauhala, E. Chem. Mater. 1994, 6, 556.
[132] Aarik, J.; Karlis, J.; Mandar, H.; Uustare, T.; Sammelselg, V. Appl. Surf. Sci.
2001, 181, 339.
[133] Pore, V.; Rahtu, A.; Leskela, M.; Ritala, M.; Sajavaara, D.; Keinonen, J. Chem.
Vap. Deposition 2004, 10, 143.
[134] Kim, S. H.; Cho, Y. S.; Jeon, S. J.; Eun, T. H.; Yi, G. R.; Yang, S. M. Adv.
Mater. 2008, 20, 3268.
[135] Yi, G.-R.; Manoharan, V. N.; Michel, E.; Elsesser, M. T.; Yang, S.-M.; Pine, D.
2006, 128, 10897.
[139] Zhao, Y.; Sheng, X. L.; Zhai, J.; Jiang, L.; Yang, C. H.; Sun, Z. W.; Li, Y. F.;
Zhu, D. B. ChemPhysChem, 2007, 8, 856.
[140] Barbé, C. J.; Arendse, F.; Comte, P.; Grätzel, M. J. Am. Ceram. Soc. 1997, 80 , 3157.
[141] Ito, S.; Chen, P.; Comte, P.; Nazeeruddin, M. K.; Liska, P.; Grätzel, M. Prog.
Photovolt: Res. Appl. 2007, 15, 603.
[142] Gao, F.; Wang, Y.; Shi, D.; Zhang, J.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10720.
[143] Brunaller, S.; Emmett, P. H.; Teller, E. J. Am. Chem. Soc. 1938, 60, 390.
[144] Barrett, E. P.; Joyner, L. G.; Halenda, P. P. J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 373.