染料敏化太陽能電池工作原理

染料(liao)敏化(hua)太(tai)陽電(dian)(dian)(dian)池(chi)主要(yao)是模(mo)仿光(guang)合作(zuo)用原理，染料(liao)敏化(hua)太(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)池(chi)具(ju)有類似三明治的(de)結構，將納(na)米(mi)二氧化(hua)鈦(tai)燒結在導電(dian)(dian)(dian)玻璃上，再將光(guang)敏染料(liao)鑲嵌在多孔納(na)米(mi)二氧化(hua)鈦(tai)表面形成工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)極(ji)，在工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)極(ji)和對(dui)電(dian)(dian)(dian)極(ji)（通(tong)常(chang)為擔(dan)載了催化(hua)量(liang)鉑或者(zhe)碳的(de)導電(dian)(dian)(dian)玻璃）之間(jian)是含有氧化(hua)還原物質對(dui)(常(chang)用I2和I-) 的(de)液體電(dian)(dian)(dian)解(jie)質，它浸入納(na)米(mi)二氧化(hua)鈦(tai)的(de)孔穴與光(guang)敏染料(liao)接觸。

在(zai)(zai)入射光的(de)(de)照射下(xia)，鑲嵌(qian)在(zai)(zai)納(na)米二氧化(hua)鈦表面的(de)(de)光敏染料(liao)吸收(shou)光子(zi)(zi)，躍遷到激發(fa)(fa)態(tai)，然后向二氧化(hua)鈦的(de)(de)導帶(dai)注入電子(zi)(zi)，染料(liao)成(cheng)為氧化(hua)態(tai)的(de)(de)正離子(zi)(zi)，電子(zi)(zi)通(tong)過外電路形(xing)成(cheng)電流到對電極，染料(liao)正離子(zi)(zi)接受電解(jie)質溶液(ye)中還(huan)(huan)原(yuan)劑的(de)(de)電子(zi)(zi)，還(huan)(huan)原(yuan)為最初染料(liao)，而電解(jie)質中的(de)(de)氧化(hua)劑擴散到對電極得(de)(de)到電子(zi)(zi)而使還(huan)(huan)原(yuan)劑得(de)(de)到再(zai)生(sheng)，形(xing)成(cheng)一個(ge)完整(zheng)的(de)(de)循環，在(zai)(zai)整(zheng)個(ge)過程(cheng)中，表觀上化(hua)學物質沒有(you)發(fa)(fa)生(sheng)變化(hua)，而光能轉化(hua)成(cheng)了電能。

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染料敏化太陽能電池特點

1、壽命長(chang)：使用壽命可達15-20年(nian);

2、結構簡單、易(yi)于制(zhi)造，生(sheng)產工藝(yi)簡單，易(yi)于大規模工業化生(sheng)產;

3、制備電池耗能較少，能源(yuan)回收周期短;

4、生產成本(ben)較(jiao)低，僅(jin)為硅太(tai)陽能電池的1/5～1/10，預計(ji)每(mei)峰瓦的電池的成本(ben)在10元以內(nei)。

5、生產(chan)過程中無(wu)毒無(wu)污染;

經過短短十幾年時間(jian)，染料(liao)敏化太陽電(dian)池研究在染料(liao)、電(dian)極、電(dian)解(jie)質等各方(fang)面取得了很大(da)進展。同時在高效率、穩定性(xing)、耐(nai)久性(xing)、等方(fang)面還有很大(da)的(de)(de)發展空間(jian)。但真正使之走向產業(ye)化，服務于人類，還需要全世界各國(guo)科研工作者的(de)(de)共同努力。

染料敏化太陽能電池應用

這一新(xin)型(xing)太(tai)陽(yang)電池有著比硅電池更為廣泛的(de)(de)用途：如(ru)可(ke)(ke)用塑料或(huo)金屬薄板使(shi)之輕量化，薄膜化；可(ke)(ke)使(shi)用各種色彩(cai)鮮(xian)艷的(de)(de)染料使(shi)之多彩(cai)化；另外，還(huan)可(ke)(ke)設(she)計(ji)成各種形狀的(de)(de)太(tai)陽(yang)能電池使(shi)之多樣化。