search query: @keyword carbon nanotube / total: 10
results-list
reference: 4 / 10
« previous | next »
Author:Vahlman, Henri
Title:Ionic Liquid Electrolytes and Their Quasi-solidification with Carbon Nanoparticles for Dye Solar Cells
Ionineste-elektrolyytit ja niiden suspensointi hiilinanopartikkeleilla väriaineaurinkokennosovelluksiin
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:130      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan laitos
Main subject:Ydin- ja energiatekniikka   (Tfy-56)
Supervisor:Lund, Peter
Instructor:Halme, Janne
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  60   | Archive
Keywords:carbon nanoparticle
dye solar cell
electrolyte
ionic liquid
polyaniline
carbon black
carbon nanotube
diffusion model
diffuusiomalli
elektrolyytti
hiilimusta
hiilinanopartikkeli
hiilinanoputki
ionineste
väriaineaurinkokenno
Abstract (eng): Dye solar cells (DSC) are a potentially viable future source of low-cost renewable energy, provided that certain critical problems related to their stability and suitability for mass production are solved.
The main problems preventing wide-spread utilization of DSCs include high cost of transparent conducting substrates, degrading dyes and volatile organic solvent-based electrolytes.
In this work we concentrate on the electrolyte volatility issue, or to be more precise, replacement of the organic solvents with nonvolatile ionic liquids.

Non-volatility of ionic liquids is accompanied by their high viscosity, which poses a problem in view of electrolyte charge transfer.
In this thesis, means of alleviating the charge transfer problem through quasi-solidification of ionic liquid electrolytes with carbon nanoparticles are studied first of all through a literature survey, and secondly through experimental work.

The experimental section consists of two parts, including firstly an analysis of performance limiting factors in DSCs with an ionic liquid electrolyte, and secondly attempts to remove or relieve these restrictions through the dispersion of carbon nanoparticles into the electrolyte.
Experimental results are consequently paralleled with a diffusion model in order to shed light on the principles behind the observed phenomena.

In this work, a maximum average efficiency of 1.1 % was achieved by using a two-component electrolyte composed of a polyaniline-loaded carbon black (PACB) dispersed in 1-propyl-3-methylimidazolium iodide (PMII) ionic liquid without additive iodine.
Although the above efficiency lags behind that of both an organic solvent based electrolyte DSC (5.3 %) and a reference ionic liquid electrolyte DSC with additive iodine (1.5 %), the non-volatility, simple consistence and screen-printability, added with the fact that no separate platinum catalyst was required at the counter electrode due to catalytic activity of PACB, speak for the two-component ionic liquid-carbon nanoparticle composite electrolyte.

New information about the working principle and impedance behavior of the ionic liquid-carbon nanoparticle composite electrolyte DSC was obtained in this work.
The fact that we managed to improve the efficiency of the composite electrolyte DSC through introducing an insulating zirconium dioxide spacer layer between the photoelectrode and the electrolyte layer opens up new research pathways on the topic.
Abstract (fin): Väriaineaurinkokennot ovat uskottava vaihtoehto tulevaisuuden edulliseen uusiutuvan energian tuotantoon edellyttäen, että kriittiset ongelmat liittyen stabiilisuuteen ja massatuotantokelpoisuuteen saadaan ratkaistua.
Pääesteet väriainekennojen yleistymisen tiellä ovat johtavien ja läpinäkyvien substraattimateriaalien korkea hinta, degradoituvat väriaineet ja haihtuvat orgaanisiin liuottimiin pohjautuvat elektrolyytit.
Tässä työssä keskitytään elektrolyytin haihtumisongelmaan, tarkalleen ottaen orgaanisten liuottimien korvaamiseen haihtumattomilla ioninesteillä.

Ioninesteiden haihtumattomuuden kääntöpuoli on niiden korkea viskositeetti, joka aiheuttaa varauksensiirto-ongelmia elektrolyyteissä.
Tässä työssä tutkitaan ioninesteiden varauksensiirto-ongelmien korjaamista suspensoimalla niihin hiilinanopartikkeleita.
Työ sisältää kirjallisuuskatsauksen aiheeseen, minkä lisäksi työssä on kokeellinen osuus.

Kokeellinen osa koostuu kahdesta osasta, joista ensimmäinen sisältää analyysin ioninestekennojen hyötysuhdetta rajoittavista tekijöistä, ja toinen koskee hyötysuhderajoitusten poistamista tai lievittämistä dispergoimalla kyseiseen elektrolyyttityyppiin hiilinanopartikkeleita.
Kokeellisten tulosten lisäanalyysiin käytetään diffuusiomallia, jonka avulla pyritään selventämään elektrolyyttien toimintaperiaatetta.

Tässä työssä saavutettiin 1,1 % hyötysuhde käyttämällä kahdesta aineesta, polyaniliinihiilimustasta (PACB) ja propyyli-3-metyyli-imidatsolijodidista (PMII) koostuvaa komposiittielektrolyyttiä ilman lisäainejodia.
Vaikkakin kyseinen hyötysuhde jäi jälkeen orgaaniseen liuotinelektrolyyttiin pohjautuvalla kennolla saavutetusta 5,3 % hyötysuhteesta, ja lisäainejodia sisältävän vertailuioninestekennon 1,5 %:sta, komposiittielektrolyytin puolesta puhuvat sen haihtumattomuus, yksinkertainen koostumus, silkkipainettavuus, sekä se, että vastaelektrodin platinakatalyytti osoittautui tarpeettomaksi polyaniliinihiilimustan katalyyttisen aktiivisuuden ansiosta.

Tässä työssä saavutettiin uutta tietoa ioninesteestä ja hiilinanopartikkeleista koostuvan komposiittielektrolyytin toimintaperiaatteesta väriaineaurinkokennossa, sekä tämän tyyppisten kennojen impedanssispektrin erikoispiirteistä.
Se, että komposiittikennon hyötysuhdetta kyettiin parantamaan fotoelektrodin ja komposiittielektrolyytin välisellä huokoisella zirkoniumoksidista koostuvalla eristekerroksella, avaa uusia tutkimusreittejä aiheeseen.
ED:2011-09-23
INSSI record number: 42802
+ add basket
« previous | next »
INSSI