โครงการวิจัยเรื่อง การประกอบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อม ไวแสงที่ยืดหยุ่นได้ต้นทุนต่ำโดยใช้วัสดุ คอมโพสิตระหว่างพอลิไพรโรลและวัสดุ คาร์บอนที่แกนกลางเป็นท่อนาโนคาร์บอน ที่มีผนังหลายชั้นและมีแผ่นกราฟีนที่มีโครงสร้าง เป็นริบบอนล้อมรอบเป็นขั้วเคาน์เตอร์อิเล็กโทรด

Abstract

ไพโรล (Py) ที่ถูกพอลิเมอร์ไรซ์บนวัสดุคาร์บอนที่แกนกลางเป็นท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังหลายชั้นและมีแผ่นกราฟีนที่มีโครงสร้างเป็นริบบินล้อมรอบ (MWCNT@rGNR) ได้ถูกนํามาใช้เป็นขั้วเคาน์เตอร์อิเล็กโทรดที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านได้แสดงถึงรายละเอียดสัณฐานวิทยาของวัสดุคอมโพสิต PPy/MWCNT@rGNR ที่ประกอบด้วยแผ่นฟิล์มของ PPy ที่เป็นแผ่นเรียบและมีความหนาแน่นสูงบนแผ่นกราฟีนที่ปกคลุมพื้นผิวของ MWCNT นอกจากนี้เทคนิคทางรามานยังได้ถูกนํามาใช้เพื่อยืนยันการเกิดแผ่นกราฟีนและปริมาณข้อบกพร่องบนพื้นผิวของวัสดุคอมโพสิต PPy/MWCNT@rGNR เทคนิคไซคลิกโวลเทมเมตทรีถูกนํามาใช้ในการศึกษาประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาเชิงเคมีไฟฟ้าของแผ่นฟิล์ม MWCNT, GONR, rGNR, PPy และ PPy/MWCNT@rGNR และจากผลการทดลองที่ได้จะพบว่าวัสดุคอมโพสิตที่ได้มีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาการรับอิเล็กตรอนของไตรไอโอไดด์ที่ดีตามลําดับต่อไปนี้ PPy/MWCNT@rGNR > rGNR > GONR > MWCNT > PPy ยิ่งไปกว่านั้นประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ PPy/MWCNT@rGNR เป็นขั้วเคาน์เตอร์อิเล็กโทรดมีค่าสูงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้วัสดุคาร์บอนชนิดอื่นเป็นขั้วเคาน์เตอร์อิเล็กโทรด โดยประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาการรับอิเล็กตรอนของไตร์ไอโอไดด์ที่ดีของวัสดุคอมโพสิตดังกล่าวนั้นเป็นผลมาจากการที่ PPy มีค่าการนําไฟฟ้าสูงและมีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาเชิงเคมีไฟฟ้าที่ดี นอกจากนี้ยังมาจากการที่ rGNR มีความสามารถในการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนสูง มีพื้นผิวขรุขระมากและมีพื้นที่ผิว สูงที่สามารถช่วยเร่งปฏิกิริยาการรับอิเล็กตรอนของไตร์ไอโอไดด์ได้ดี