Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/63495
Title: การสังเคราะห์อนุภาคเงินระดับนาโนเมตรในหางน้ำยางธรรมชาติสำหรับเซลล์สุริยะชนิดสีย้อมไวแสง
Other Titles: Synthesis Of Silver Nanoparticles In Skim Natural Rubber For Dye-Sensitized Solar Cell
Authors: ณัฐพล โพธิ์ไพฑูรย์
Advisors: ณัฏฐพล ภู่ตระกูลโชติ
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: Nuttapol.P@chula.ac.th
Issue Date: 2559
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะชนิดสีย้อมไวแสงโดยการปรับปรุงขั้วไฟฟ้ารับแสงด้วยการเจืออนุภาคเงินระดับนาโนเมตร อาศัยหลักการเกิดพลาสมอนเรโซแนนซ์บนพื้นผิวของอนุภาคเงินที่สังเคราะห์ในหางน้ำยางธรรมชาติซึ่งเป็นของเหลือใช้จากอุตสาหกรรมผลิตยาง ผลการศึกษาปัจจัยในการสังเคราะห์ที่มีผลต่อขนาดอนุภาคเงินพบว่า อุณหภูมิ (26 – 60 องศาเซลเซียส) น้ำหนักโมเลกุล (200 – 35000) และปริมาณการเติมสารให้ความคงตัวจากภายนอก (ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร 0.1 – 2) ไม่มีผลต่อขนาดของอนุภาคเงินระดับนาโนเมตรอย่างมีนัยสำคัญ ณ วันสังเคราะห์ อย่างไรก็ตามกรณีเติมสารให้ความคงตัวจากภายนอกได้แก่โพลิเอททีลีนไกลคอลมีผลทำให้ขนาดอนุภาคเงินเฉลี่ยคงที่ในช่วง 400 – 800 นาโนเมตรหลังเวลาผ่านไป 1 สัปดาห์โดยไม่ขึ้นกับน้ำหนักโมเลกุลหรือปริมาณที่เติม จากนั้นนำอนุภาคเงินที่เตรียมได้เจือผสมลงในชั้นไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) บนขั้วไฟฟ้ารับแสง การศึกษาผลของรูปแบบและปริมาณการเจืออนุภาคเงินที่มีต่อสมรรถนะของเซลล์สุริยะ พบว่าเซลล์ทดสอบที่เจืออนุภาคเงินในตัวทำละลายเอทานอลในอัตราส่วน 1:500 โดยน้ำหนักต่อปริมาตร (สมมูลกับปริมาณการเจือผสมอนุภาคเงินระดับนาโนเมตร 2.59 x 10-3 มิลลิกรัม) และรูปแบบการเจือแบบแทรกระหว่างชั้นของ TiO2 จำนวน 4 ชั้นให้ประสิทธิภาพการเปลี่ยนรูปพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าสูงสุด 4.3% เพิ่มขึ้นคิดเป็น 58.9 % เมื่อเทียบกับเซลล์ทดสอบที่ไม่ได้เจืออนุภาคเงิน นอกจากนั้นผลทดสอบสมรรถนะของเซลล์ทดสอบที่เจือด้วยโมเดลอนุภาคเงินบริสุทธิ์ให้ประสิทธิภาพสูงสุด 4.4% ยืนยันได้ว่าอนุภาคเงินที่สังเคราะห์ในหางน้ำยางธรรมชาติมีสมบัติเชิงพลาสมอนเรโซแนนซ์ทัดเทียมอนุภาคเงินที่สังเคราะห์ในสภาวะควบคุมเลียนแบบหางน้ำยางธรรมชาติ
Other Abstract: This research aims to enhance the performance of dye-sensitized solar cell (DSSC) by doping silver nanoparticles (AgNPs) synthesized in the industrial-waste skim natural rubber latex to increase plasmonic resonance effect of the photoanode. Experimental results revealed that reaction temperatures (26 – 60 oC), amounts and molecular weights of external stabilizing agent (0.1 – 2% w/v and Mw = 200 – 35000) have no significant effect to the size of AgNPs during synthesis process. However, it was reported that AgNPs preserved the size in range of 400 – 800 nm within seven consecutive days after synthesis when poly(ethylene glycol) was used as external stabilizing agent regardless of its amount and molecular weight. The performance tests showed that DSSC devices based on the doping of AgNPs-in-ethanol solution with 1:500 w/v ratio (equivalent to the doped amount of AgNPs 2.59 x 10-3 mg) in between each layer of the 4-layer TiO2 film during screen-printing process give the highest photoconversion efficiency (PCE) value of 4.3%. The number is considered 58.9% greater than that of DSSC devices without AgNPs doping. Furthermore, the DSSC devices based on the doping of trusted model AgNPs used for benchmarking provide the highest PCE value of 4.4%. This suggests that AgNPs simply-synthesized in skim natural rubber latex show a plasmonic resonance quality comparable to that synthesized in trusted conditions.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เทคโนโลยีเชื้อเพลิง
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/63495
Type: Thesis
Appears in Collections:FACULTY OF SCIENCE

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5771980723.pdf5.49 MBAdobe PDFView/Open


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