Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10593/25830
Title: Ograniczenia wydajności separacji i transportu ładunku w ogniwach słonecznych oraz układach do rozdziału wody zawierających kompleksy rutenu
Other Titles: Limitations of charge separation and transport efficiency in solar cells and water splitting systems containing ruthenium complexes
Authors: Grądzka-Kurzaj, Iwona Anna
Advisor: Ziółek, Marcin. Promotor
Gierszewski, Mateusz. Promotor
Keywords: ogniwa słoneczne sensybilizowane barwnikami
ogniwa fotoelektrochemiczne sensybilizowane barwnikami
kompleksy rutenu z ligandami polipirydylowymi
femtosekundowa absorpcja przejściowa
rozdział wody
dye-sensitized solar cell
dye-sensitized photoelectrochemical cell
polypyridyl ruthenium complexes
femtosecond transient absorption
water splittting
Issue Date: 2020
Abstract: Rozprawa doktorska złożona jest ze zbioru publikacji. Ich treść dotyczy zastosowania kompleksów rutenu z ligandami polipirydylowymi w ogniwach słonecznych sensybilizowanych barwnikami (DSSCs) oraz ogniwach fotoelektrochemicznych sensybilizowanych barwnikami przeznaczonych do rozdziału wody (DSPECs). Badania eksperymentalne w ramach pracy doktorskiej zostały przeprowadzone w celu poznania dynamiki transferu elektronu, zachodzącego w wymienionych układach. Zastosowanie ultraszybkiej spektroskopii laserowej pozwoliło na charakteryzację kluczowych, sub-nanosekundowych procesów: wstrzykiwania elektronu, wstecznego transferu elektronu oraz transferu pomiędzy barwnikiem a katalizatorem. Aby zbadać procesy w dłuższych skalach czasowych (od milisekund do sekund), wykorzystano metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Uzupełniające badania bazowały na pomiarach fotoelektrochemicznych. Wybrane kompleksy rutenowe wykorzystano do przygotowania modelowych fotoanod, które z kolei zostały użyte w kompletnych ogniwach słonecznych i fotoelektrochemicznych. Ponadto przetestowano działanie nowo zsyntetyzowanego katalizatora do wydzielania tlenu. Charakterystyka układów ujawniła zależności między dynamiką transferu ładunku a warunkami eksperymentalnymi, składem elektrolitu i strukturą fotoanody. Zbadano także stabilność fotoanod w czasie w elektrolitach na bazie wody.
The PhD thesis is based on a series of papers reporting the studies of the application of polypyridyl ruthenium complexes in dye-sensitized sunlight conversion devices – dye-sensitized solar cells (DSSCs) and water splitting dye-sensitized photoelectrochemical cells (DSPECs). Time-resolved laser spectroscopy experiments were aimed at characterization of the kinetics of the key sub-nanosecond processes: electron injection, back-electron transfer and electron transfer between dye and catalyst, taking place in the cells. To investigate charge transfer and transport on longer time scales (from milliseconds to seconds), electrochemical impedance spectroscopy was conducted. These studies were supplemented with photoelectrochemical measurements. Popular polypyridyl ruthenium complexes were chosen to prepare model photoanodes. The latter were studied in complete solar cells or photoelectrochemical cells. Moreover, the application of a newly synthesized oxygen evolving catalyst was tested. Characterization of dye-sensitized systems revealed numerous dependencies of charge transfer dynamics on experimental conditions, electrolyte composition and photoanode structure. The stability of dye-sensitized photoanodes in water-based electrolytes was also investigated and discussed. The financial support from the Polish National Science Centre awarded through grant NCN/2015/18/E/ST4/00196 is acknowledged.
Sponsorship: NCN/2015/18/E/ST4/00196
Description: Wydział Fizyki
URI: http://hdl.handle.net/10593/25830
Appears in Collections:Doktoraty (WF)
Doktoraty 2010-2022 /dostęp ograniczony, możliwy z komputerów w Bibliotece Uniwersyteckiej/

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Praca_Doktorska_Iwona GK.pdf
  Restricted Access
18.01 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record



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