染料敏化太陽能電池工作原理

染(ran)料(liao)敏(min)化太(tai)陽電(dian)池主要(yao)是(shi)模仿光(guang)合(he)作用原理，染(ran)料(liao)敏(min)化太(tai)陽能電(dian)池具有類似(si)三(san)明治的結(jie)構，將納(na)(na)米(mi)二(er)(er)氧(yang)(yang)化鈦燒結(jie)在導電(dian)玻璃(li)上，再將光(guang)敏(min)染(ran)料(liao)鑲嵌(qian)在多(duo)孔納(na)(na)米(mi)二(er)(er)氧(yang)(yang)化鈦表面形成工(gong)作電(dian)極，在工(gong)作電(dian)極和(he)對電(dian)極（通常為擔載(zai)了催化量鉑(bo)或者碳(tan)的導電(dian)玻璃(li)）之(zhi)間(jian)是(shi)含有氧(yang)(yang)化還原物質(zhi)(zhi)對(常用I2和(he)I-) 的液體電(dian)解質(zhi)(zhi)，它浸(jin)入納(na)(na)米(mi)二(er)(er)氧(yang)(yang)化鈦的孔穴與光(guang)敏(min)染(ran)料(liao)接觸。

在(zai)入射(she)光的(de)(de)(de)(de)照射(she)下，鑲嵌在(zai)納米二氧化(hua)鈦表面的(de)(de)(de)(de)光敏染(ran)料(liao)吸收光子(zi)，躍遷到(dao)(dao)激發態，然后向(xiang)二氧化(hua)鈦的(de)(de)(de)(de)導帶注入電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)，染(ran)料(liao)成為(wei)氧化(hua)態的(de)(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)離(li)子(zi)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)通過(guo)外(wai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)形(xing)(xing)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流到(dao)(dao)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)，染(ran)料(liao)正(zheng)(zheng)離(li)子(zi)接受(shou)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶液中還原(yuan)劑的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)，還原(yuan)為(wei)最(zui)初(chu)染(ran)料(liao)，而(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)質中的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)劑擴散到(dao)(dao)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)得(de)到(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)而(er)使(shi)還原(yuan)劑得(de)到(dao)(dao)再(zai)生，形(xing)(xing)成一個(ge)完整的(de)(de)(de)(de)循環，在(zai)整個(ge)過(guo)程中，表觀(guan)上化(hua)學物質沒有(you)發生變化(hua)，而(er)光能(neng)轉化(hua)成了電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)。

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染料敏化太陽能電池特點

1、壽命長：使(shi)用壽命可達15-20年;

2、結構簡單、易(yi)于制造，生產工藝簡單，易(yi)于大(da)規模(mo)工業化生產;

3、制備電池耗能(neng)較少，能(neng)源回收周期短;

4、生產成本(ben)較低，僅為(wei)硅(gui)太陽能電(dian)(dian)池(chi)的1/5～1/10，預計每峰(feng)瓦的電(dian)(dian)池(chi)的成本(ben)在10元(yuan)以內(nei)。

5、生產(chan)過程(cheng)中無毒(du)無污染;

經(jing)過短(duan)短(duan)十幾年時間，染料敏化太陽電(dian)池(chi)研究在(zai)染料、電(dian)極(ji)、電(dian)解質等各方面取得(de)了很大(da)進(jin)展(zhan)。同時在(zai)高(gao)效率、穩定性、耐久性、等方面還有很大(da)的(de)發展(zhan)空間。但(dan)真正使之走向產業(ye)化，服務于人類，還需要全世界各國科研工作(zuo)者的(de)共同努力。

染料敏化太陽能電池應用

這一新型(xing)太陽電(dian)池有著比硅電(dian)池更(geng)為(wei)廣(guang)泛的用(yong)途：如(ru)可用(yong)塑料(liao)或金屬薄(bo)板使(shi)之輕量(liang)化(hua)，薄(bo)膜化(hua)；可使(shi)用(yong)各(ge)種色彩(cai)鮮(xian)艷的染料(liao)使(shi)之多彩(cai)化(hua)；另外，還可設計成(cheng)各(ge)種形狀的太陽能電(dian)池使(shi)之多樣化(hua)。