染料敏化太陽能電池工作原理

染料(liao)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)太陽(yang)電(dian)(dian)(dian)池主要是模仿(fang)光合(he)作用(yong)原理，染料(liao)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)太陽(yang)能電(dian)(dian)(dian)池具有(you)(you)類似三明治(zhi)的(de)(de)結(jie)(jie)構，將納(na)(na)米(mi)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦燒結(jie)(jie)在(zai)(zai)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃上(shang)，再將光敏染料(liao)鑲(xiang)嵌在(zai)(zai)多孔納(na)(na)米(mi)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦表面形(xing)成(cheng)工作電(dian)(dian)(dian)極，在(zai)(zai)工作電(dian)(dian)(dian)極和對(dui)電(dian)(dian)(dian)極（通常為(wei)擔載(zai)了催化(hua)(hua)(hua)(hua)量鉑或者碳的(de)(de)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃）之間是含(han)有(you)(you)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)還原物質對(dui)(常用(yong)I2和I-) 的(de)(de)液(ye)體電(dian)(dian)(dian)解質，它浸入納(na)(na)米(mi)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦的(de)(de)孔穴與(yu)光敏染料(liao)接觸。

在(zai)入(ru)射光(guang)(guang)的(de)照(zhao)射下，鑲嵌在(zai)納米二(er)氧(yang)化鈦表(biao)面(mian)的(de)光(guang)(guang)敏染(ran)料吸收光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)，躍遷到激發(fa)態，然后向二(er)氧(yang)化鈦的(de)導帶注入(ru)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)，染(ran)料成(cheng)為氧(yang)化態的(de)正離子(zi)(zi)(zi)，電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)通(tong)過(guo)外電(dian)(dian)路形成(cheng)電(dian)(dian)流(liu)到對電(dian)(dian)極，染(ran)料正離子(zi)(zi)(zi)接受電(dian)(dian)解質溶液中還原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)，還原(yuan)(yuan)(yuan)為最(zui)初染(ran)料，而(er)電(dian)(dian)解質中的(de)氧(yang)化劑(ji)擴散(san)到對電(dian)(dian)極得到電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)而(er)使還原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)得到再生，形成(cheng)一個(ge)完整(zheng)的(de)循環(huan)，在(zai)整(zheng)個(ge)過(guo)程中，表(biao)觀上化學物質沒有發(fa)生變化，而(er)光(guang)(guang)能轉化成(cheng)了電(dian)(dian)能。

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染料敏化太陽能電池特點

1、壽(shou)命長：使用壽(shou)命可達15-20年(nian);

2、結構(gou)簡單、易于(yu)制造，生產(chan)工藝(yi)簡單，易于(yu)大(da)規模工業化生產(chan);

3、制備(bei)電池耗能較少(shao)，能源回(hui)收(shou)周期短(duan);

4、生產成本(ben)(ben)較低，僅為硅太(tai)陽(yang)能電池的1/5～1/10，預計(ji)每(mei)峰瓦的電池的成本(ben)(ben)在10元(yuan)以內。

5、生產過程中(zhong)無(wu)毒無(wu)污染;

經過短短十(shi)幾年(nian)時間，染(ran)(ran)料敏化(hua)太(tai)陽電(dian)池研究在(zai)(zai)染(ran)(ran)料、電(dian)極(ji)、電(dian)解質等各(ge)方面取得了(le)很(hen)大進展。同時在(zai)(zai)高效率、穩定性、耐久性、等方面還有(you)很(hen)大的發展空間。但真正使之走向產(chan)業(ye)化(hua)，服務于人(ren)類，還需要(yao)全世(shi)界各(ge)國科研工作者的共同努力。

染料敏化太陽能電池應用

這一新(xin)型太陽(yang)(yang)電(dian)(dian)池有著比硅電(dian)(dian)池更(geng)為廣(guang)泛(fan)的(de)用(yong)途：如可(ke)(ke)用(yong)塑料或金(jin)屬薄板使(shi)之(zhi)輕(qing)量(liang)化，薄膜化；可(ke)(ke)使(shi)用(yong)各(ge)種(zhong)色彩鮮(xian)艷的(de)染(ran)料使(shi)之(zhi)多(duo)彩化；另(ling)外，還(huan)可(ke)(ke)設計成各(ge)種(zhong)形(xing)狀(zhuang)的(de)太陽(yang)(yang)能電(dian)(dian)池使(shi)之(zhi)多(duo)樣(yang)化。