Pin mặt trời chất màu nhạy quang (Dye-sensitized solar cell - DSC) là một trong những vấn đề mà lĩnh vực năng lượng quan tâm nghiên cứu hiện nay. Những nghiên cứu về DSC tập trung trên từng đối tượng cụ thể như cải thiện chất màu nhạy quang, dung dịch điện ly, thay đổi chất xúc tác làm điện cực đối... Ngoài ra, các nghiên cứu liên quan đến quá trình tổng hợp hoặc biến tính bề mặt TiO2 nhằm tạo ra lớp phản xạ để tăng khả năng hấp thụ ánh sáng trong pin DSC cũng được quan tâm nhiều.

Hình minh họa Internet

TiO2 thô thương mại được sử dụng làm tiền chất cho phản ứng thủy nhiệt trong dung môi sâu (DES) gồm choline chloride/urea theo tỷ lệ mol 1:2 với thời gian phản ứng và nhiệt độ khác nhau. Hạt TiO2 sau khi tổng hợp được ứng dụng làm keo TiO2 lớp tán xạ cho pin mặt trời chất màu nhạy quang (DSC) nhằm tăng hiệu suất hoạt động của pin. Phân tích TiO2 tổng hợp bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy không có khác biệt về thành phần pha, độ tinh thể hóa so với mẫu tiền chất. Tuy nhiên, hình ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) thể hiện hạt TiO2 thủy nhiệt ít kết tụ hơn so với mẫu không thủy nhiệt, đồng thời kích thước hạt không đổi trong khoảng hơn 100 nm. Keo TiO2 được tổng hợp với tỷ lệ thể tích dung môi ethyl acetate/terpineol là 3:7 và 4:6. Sản phẩm keo có tính ổn định được làm lớp tán xạ cho pin bằng phương pháp quét màng lụa. Pin DSC sử dụng keo TiO2 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt với DES ở 140oC trong 18, 24 và 36 giờ giúp tăng hiệu suất pin 6,7-6,9%, cao hơn pin đối chứng khoảng 7%. Như vậy, mẫu TiO2 biến tính bằng phương pháp thủy nhiệt với DES có tiềm năng cho ứng dụng trong DSC.