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染料敏化( Dye- sensitized )太阳能电池板

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染料敏化( Dye- sensitized )太阳能电池板

发布日期:2018-06-21 00:00 来源:金沙官网 点击:

 染料敏化太阳电池主要是模仿光合作用原理,研制出来的一种新型太阳电池。 1991年M. Graitzel 教授将纳米多孔的概念引人染料敏化宽禁带TiO2半导体研究中,获得了转换效率7.1%的染料敏化太阳电池,于2004年在小面积电池上又实现了11. 4%的转换效率

  染料敏化纳米薄膜太阳电池(DSCs)的性能主要是由纳米多孔TiO2薄膜、染料光敏化剂、电解质、反电极(光阴极)等几个主要部分决定的。

  如下图所示为染料敏化太阳电池的结构示意图,它的上下两端是镀有透明导电膜的玻璃,作为基底;中间是用纳米尺度的二氧化钛( TiO2)制成的多孔导电薄膜,它吸附了光敏染料,并被注人了氧化还原电解质溶液。当染料分子吸收太阳光后,电子开始变得活跃,并脱离原先的基态,与二氧化钛发生氧化反应,电子很快跑到表面被电极收集,通向外电路;而从另一端电极返回的电子被电解质中的离子捕获,送还给被氧化的染料分子,使其重新回复到基态,这就完成了电子的输运循环过程。这个循环过程只要有太阳光,并且与外电路接通,就能持续不断地进行下去。

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  染料敏化太阳电池的主要优势是原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单,适于大面积工业化生产;同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的,部分材料可以得到充分的回收,对保护人类环境具有重要的意义。然而,染料敏化太阳电池还需要提高转换效率,解决性能稳定、密封可靠、使用方便等问题,要实现大规模实际应用,还需等待时日。

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