葉綠素 葉綠素 葉綠素 葉綠素 DSSC 對不同波段光源的反應 對不同波段光源的反應 對不同波段光源的反應 對不同波段光源的反應

染料敏化太陽能電池，有別於Si所製造的太陽能電池，所以本研究的目的，是要 瞭解萃取之染料，對於哪種光源的吸收效果比較好[21]，因此選擇高亮度的紅色、黃 色、綠色、藍色、紫色、白色LED單色域的光源，與涵蓋色域較廣的鹵素燈，還有白 熾燈於暗箱當中量測。其中對白熾燈來說，它所發出的光，在視覺上，應為黃橙色或 鵝黃色，但是實際上，卻是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等光，混合而得。所以經 過量測，可以知道染料對哪些頻域的色光，吸收度比較好，量測的電壓值，如圖4-35。

可知葉綠素染料對紅光與藍紫波段的光線，吸收為效率較佳的狀態。

表 4-30 DSSC 對各色光源開路電壓值

光源 紅光 黃光 綠光 藍光 紫光 白光 鹵素燈 白熾燈

電壓 0.382 0.352 0.349 0.370 0.373 0.357 0.360 0.371 波段 610~760 570~590 500~570 450~500 400 450~700

圖4-35 葉綠素DSSC對各色光源的開路電壓直方圖

4.4 4.4 4.4

4.4 TiO ₂ 電極 電極浸泡 電極 電極 浸泡 浸泡 浸泡於葉綠素染料 於葉綠素染料 於葉綠素染料 於葉綠素染料

此節實驗為瞭解 TiO2吸附染料與時間的關係，由下表可以瞭解，TiO2若是充分 吸附染料，可以使光電轉換的效率更好。浸泡於染料的時間如果低於一個小時，葉綠 素會很難到達工作電極的與透明導電膜的接觸面，所以會導致轉換電壓較低，浸泡

24 小時即可讓

4-36 與表 4-31 可以得知較佳的浸泡時間是 24 小時。

表 4-31 浸泡時間規劃與產出電壓表

浸泡時間(hr) 1 6 12 18 24

電壓(V) 0.307 0.32 0.33 0.348 0.455

圖4-36 浸泡染料時間對電壓影響直方圖

4.5 4.5 4.5

4.5 不同比例之 不同比例之 不同比例之 不同比例之電解液 電解液 電解液 電解液

本節是後段步驟的電解製程探討，進行電解液濃度對輸出電壓的影響分析。。。因為。 碘化鉀[8]、碘化鋰[14]較易於在水溶液當中解離，如此可以有效提供電子給激發態的 染料，以此兩種電解液原料，分別搭配碘，做為比例的調配與量測。碘化鉀與碘的參 數調變方法及電壓輸出結果，如表 4-32，直方圖如圖 4-37。其中設定參入的水量是

20ml。

表 4-32 碘化鉀依不同比例調配的電壓輸出（設定參入的水量是 20ml）

圖4-37 碘化鉀依不同比例調配的電壓直方圖

組別 碘化鉀與碘之比例 莫耳數／公升 電壓

1 1：1 0.05M KI+0.05M I² 0.327367 V 2 1：10 0.05M KI+0.5 M I2 0.338844 V

3 10：1 0.5M KI+0.05M I² 0.399055 V

由此實驗可以知道，在比例為 KI:I₂為 10：1 時效果較佳，所以再拿此組當對照 組，進行製作濃度的比較，分別為乘以 5 倍，與除以 5 倍等兩組。結果如表 4-33，直 方圖如圖 4-38。由此可以得知，濃度比較濃的電解液，並沒有比較良好，反而是第五 組效果較佳，會有此結果，推測是解離度的問題，因為第四組太濃，會產生過飽和狀 態，因此解離度不佳。而碘化鋰濃度比例的調配，測得的電壓值如表 4-34，直方圖如 圖 4-39。由表 4-33 及 4-34 可以知道，碘化鋰的電壓效果，比碘化鉀差。

表 4-33 碘化鉀不同濃度比例的電壓值

圖4-38 碘化鉀電解液1～5組的電壓直方圖

組別 碘化鉀與碘之比例 莫耳數／公升 電壓

3 10：1 0.5M KI+0.05M I² 0.399055 V

4 50：5 2.5M KI+0.25M I² 0.389735 V

5 2：0.2 0.1M KI+0.01M I² 0.488326 V

表 4-34 碘化鋰與碘依不同比例調配的電壓輸出（設定參入的水量是 20ml）

圖4-39 碘化鋰與碘依不同比例調配的電壓輸出直方圖

組別 碘化鋰與碘之比例 莫耳數／公升 電壓

1 1：1 0.05M LiI+0.05M I² 0.25 mV 2 1：10 0.05M LiI+0.5 M I² 0.325 V 3 10：1 0.5M LiI+0.05M I² 0.301 V

4.6 4.6 4.6

4.6 萃取 萃取 萃取 萃取葉綠素 葉綠素 葉綠素 葉綠素

本節是將稍微研磨後的葉片，泡在丙酮或乙醇，進行超音波葉綠素的萃取。。。。因為 超音波在水裡面，若傳導力量超過水的負荷時，會產生大量微細的真空氣泡，當真空 氣泡爆破的時候，其局部性的高壓，會產生極為細小的水柱，衝擊物件。故本研究藉 此與傳統的研磨萃取染料的方式[22]，來作比較。其中加丙酮之超音波震盪時間與量 測電壓比較，如表 4-35，而直方圖如圖 4-40。

表 4-35 加丙酮之超音波震盪時間與量測電壓比較表

圖4-40 以丙酮進行超音波震盪萃取葉綠素之量測電壓直方圖 震盪時間

（min） 10 20 30 40 50 60

量測電壓

(V) 0.21 0.32 0.43 0.452 0.495 0.557

由表 4-35 及圖 4-40 可以明顯的發現，超音波震盪時間，與量測電壓，是成正比 的關係。另一方面，將稍微研磨後的葉片，泡在乙醇當中，進行超音波震盪之時間，

與量測電壓比較分析，如表 4-36，而直方圖如圖 4-41。

表 4-36 加乙醇超音波震盪時間與量測電壓比較表

圖4-41 以乙醇進行超音波震盪萃取葉綠素之量測電壓直方圖

由表 4-36 及圖 4-41 可知，乙醇雖然也經過震盪，可是輸出電壓，卻不及用丙酮 溶液萃取的染料。另一方面，傳統的研磨式萃取，輸出的電壓，更低於用乙醇震盪萃 取，所以使用丙酮超音波萃取 60 分鐘，是較佳的萃取方式。

震盪時間（min）

10 20 30

量測電壓(V)

0.132 0.135 0.353

4.7

4.7

4.7