染料敏化太陽能電池工作原理

染(ran)料敏化(hua)(hua)太陽電(dian)池主要是模仿光合作用原理，染(ran)料敏化(hua)(hua)太陽能電(dian)池具有(you)類似三(san)明(ming)治的(de)結(jie)構，將納米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦燒結(jie)在導電(dian)玻(bo)璃上，再將光敏染(ran)料鑲嵌在多孔納米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦表面(mian)形成工作電(dian)極，在工作電(dian)極和對電(dian)極（通常(chang)為擔(dan)載了催(cui)化(hua)(hua)量鉑或者碳的(de)導電(dian)玻(bo)璃）之間是含有(you)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)還原物質對(常(chang)用I2和I-) 的(de)液體電(dian)解質，它浸入(ru)納米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦的(de)孔穴與光敏染(ran)料接(jie)觸。

在入射光(guang)(guang)的(de)照射下，鑲嵌在納米二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦表面(mian)的(de)光(guang)(guang)敏染(ran)(ran)料吸收光(guang)(guang)子(zi)(zi)，躍遷(qian)到激發態(tai)，然后向(xiang)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鈦的(de)導帶(dai)注入電(dian)(dian)子(zi)(zi)，染(ran)(ran)料成為(wei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)態(tai)的(de)正離子(zi)(zi)，電(dian)(dian)子(zi)(zi)通過外電(dian)(dian)路形(xing)(xing)成電(dian)(dian)流到對(dui)電(dian)(dian)極，染(ran)(ran)料正離子(zi)(zi)接(jie)受電(dian)(dian)解質(zhi)溶液中還原劑(ji)(ji)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)，還原為(wei)最初染(ran)(ran)料，而(er)電(dian)(dian)解質(zhi)中的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)擴散到對(dui)電(dian)(dian)極得(de)到電(dian)(dian)子(zi)(zi)而(er)使(shi)還原劑(ji)(ji)得(de)到再生，形(xing)(xing)成一個完整的(de)循環，在整個過程中，表觀上(shang)化(hua)(hua)(hua)學物質(zhi)沒有發生變化(hua)(hua)(hua)，而(er)光(guang)(guang)能轉化(hua)(hua)(hua)成了電(dian)(dian)能。

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染料敏化太陽能電池特點

1、壽命長：使用壽命可達(da)15-20年(nian);

2、結構簡單、易于制(zhi)造(zao)，生(sheng)產工(gong)藝(yi)簡單，易于大規模工(gong)業(ye)化生(sheng)產;

3、制備(bei)電(dian)池(chi)耗能較(jiao)少，能源回收(shou)周期短;

4、生產成本較低，僅為硅(gui)太陽(yang)能(neng)電池(chi)的(de)1/5～1/10，預計每峰(feng)瓦的(de)電池(chi)的(de)成本在(zai)10元以內。

5、生產(chan)過程中無毒無污(wu)染;

經過短短十幾年時間(jian)，染料敏化(hua)太陽電池研究在染料、電極(ji)、電解(jie)質等(deng)(deng)各(ge)方面取(qu)得了很(hen)大進展。同(tong)時在高效率、穩(wen)定性、耐(nai)久性、等(deng)(deng)方面還(huan)有很(hen)大的(de)發展空間(jian)。但(dan)真正(zheng)使之走向產(chan)業化(hua)，服務于人類，還(huan)需(xu)要全世界各(ge)國(guo)科研工作者的(de)共(gong)同(tong)努力。

染料敏化太陽能電池應用

這一新型太陽(yang)(yang)電池有著比(bi)硅電池更(geng)為廣泛的(de)用途：如可(ke)用塑料(liao)或金屬(shu)薄板使(shi)之(zhi)輕量(liang)化，薄膜化；可(ke)使(shi)用各種(zhong)色彩鮮艷(yan)的(de)染(ran)料(liao)使(shi)之(zhi)多(duo)彩化；另(ling)外，還可(ke)設計(ji)成各種(zhong)形狀的(de)太陽(yang)(yang)能電池使(shi)之(zhi)多(duo)樣化。