染料敏化太阳能电池原理介绍

染料敏化太阳能电池是一种廉价的薄膜太阳能电池，下面我们一起来看看染料敏化太阳能电池原理介绍。

染料敏化太阳能电池原理介绍

结构综合

它主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、反电极和导电基底组成。纳米多孔半导体薄膜通常是金属氧化物(二氧化钛、二氧化锡、氧化锌等)。)，它们聚集在玻璃板上，用透明导电膜作为DSC的负电极。作为还原催化剂，反电极通常在带有透明导电膜的玻璃上镀铂。敏化染料吸附在纳米多孔二氧化钛薄膜表面。阳极和阴极之间填充有含氧化还原对的电解液，I3/I-是最常用的电解液。

工作原理

(1)染料分子经太阳光照射后从基态跃迁到激发态；

⑵激发态的染料分子将电子注入半导体的导带；

(3)电子扩散到导电衬底，然后流入外部电路；

⑶氧化态染料被还原态电解质还原再生；

⑸氧化态电解质从反电极接收电子后被还原，从而完成一个循环；

[6]和[7]分别是注入二氧化钛导带的电子与氧化态染料之间的复合和导带电子与氧化态电解质之间的复合

结果表明，只有非常靠近二氧化钛表面的敏化剂分子才能成功地将电子注入二氧化钛的导带，但多层敏化剂的吸附会阻碍电子的传输；染料色激发态寿命短，必须与电极紧密结合，最好是化学吸附在电极上；染料分子的光谱响应范围和量子产率是影响DSC光子捕获能力的关键因素。到目前为止，染料敏化二氧化钛纳米晶电极中的电子输运机制尚不十分清楚，需要进一步研究。

染料敏化太阳能电池的优势

从经济角度来说，如果量产的话，电池的成本在5-10元/(峰瓦)[3]左右，而普通硅电池是20-40元/(峰瓦)，所以染料敏化太阳能电池非常适合量产，满足城市居民和广大农村的需求，尤其是我国偏远地区近7000万人的用电量。

从战略角度来看，是一个能源消费大国，尤其是电力短缺严重影响了经济的持续稳定发展。然而，核电和火电都需要非常有限的燃料，这也对环境造成了严重的污染。因此，应特别重视太阳能这种可再生绿色能源的开发和利用。为经济、环境和社会的协调发展奠定了良好的基础。

从实用的角度来看，从染料敏化太阳能电池的结构可以看出，电池由透明导电玻璃、染料和一定颜色的电解质组成，因此可以通过适当选择染料和电解质的颜色以及二氧化钛薄膜的厚度来控制整个电池的透光率，使电池可以用作窗玻璃，既可以透光，又可以用作电池。

太阳给了地球多少能量？

太阳能在我国占三分之二，年辐射超过每平方厘米60万焦耳，地表吸收的太阳能相当于每年17万亿吨标准煤。(煤炭总储量约6000亿吨。)换句话说，地表吸收的太阳能每年可以相当于煤炭总储量的280多倍。

太阳每年通过大气层向地球传输3×1024焦耳的能量。这种免费清洁的能源是地球发展的可靠保障。据统计，地球上人类每年的能源需求总量达到4.363×1020焦耳左右，也就是说，如果我们能收集到其中的万分之一到万分之二，就足够满足我们的需求了。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！