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染料敏化太阳电池基本原理及其应用

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热心网友

可以把光能转化为电能,主要原理和染料的用途一样的,但量子点的转化效率理论上比染料的高,所以现在研究的很多。

除了应用于建筑外墙、屋顶与玻璃进行发电用途之外,染料敏化太阳能电池只要透过一般室内光线即可进行发电,是电子产品辅助供电来源的另一种选择;

例如可直接内建在手机、手表等用电量较小的产品上,或外接的摺叠式充电器。另一种重要用途,则是结合纺织品,在衣物上涂布这种染料敏化太阳能材料,来进行随身发电,预期未来在行动供电的应用上将有很大的市场潜力。

结构组成

主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成。纳米多孔半导体薄膜通常为金属氧化物(TiO2、SnO2、ZnO等),聚集在有透明导电膜的玻璃板上作为DSC的阴极。对电极作为还原催化剂,通常在带有透明导电膜的玻璃上镀上铂。敏化染料吸附在纳米多孔二氧化钛膜面上。正负极间填充的是含有氧化还原电对的电解质,最常用的是KCl(氯化钾)。

以上内容参考:百度百科-染料敏化太阳能电池

热心网友

染料敏化太阳电池主要是模仿光合作用原理, 染料敏化太阳能电池具有类似三明治的结构,将纳米二氧化钛烧结在导电玻璃上,再将光敏染料镶嵌在多孔纳米二氧化钛表面形成工作电极,在工作电极和对电极(通常为担载了催化量铂或者碳的导电玻璃)之间是含有氧化还原物质对(常用I2和I-) 的液体电解质,它浸入纳米二氧化钛的孔穴与光敏染料接触。在入射光的照射下,镶嵌在纳米二氧化钛表面的光敏染料吸收光子,跃迁到激发态,然后向二氧化钛的导带注入电子,染料成为氧化态的正离子,电子通过外电路形成电流到对电极,染料正离子接受电解质溶液中还原剂的电子,还原为最初染料,而电解质中的氧化剂扩散到对电极得到电子而使还原剂得到再生,形成一个完整的循环,在整个过程中,表观上化学物质没有发生变化,而光能转化成了电能。

热心网友

可以把光能转化为电能,主要原理和染料的用途一样的,但量子点的转化效率理论上比染料的高,所以现在研究的很多

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