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染料敏化太陽能電池測試工作原理和優(yōu)點

來源:美國Gamry電化學   2018年07月29日 11:27  
染料敏化太陽能電池測試主要由納米多孔半導體薄膜、染料敏化劑、氧化還原電解質(zhì)、對電極和導電基底等幾部分組成。納米多孔半導體薄膜通常為金屬氧化物,聚集在有透明導電膜的玻璃板上作為dsc的負極。對電極作為還原催化劑,通常在帶有透明導電膜的玻璃上鍍上鉑。敏化染料吸附在納米多孔二氧化鈦膜面上。正負極間填充的是含有氧化還原電對的電解質(zhì),常用的是i3-/i-。

染料敏化太陽能電池測試工作原理
⑴染料分子受太陽光照射后由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài);
⑵處于激發(fā)態(tài)的染料分子將電子注入到半導體的導帶中;
⑶電子擴散至導電基底,后流入外電路中;
⑷處于氧化態(tài)的染料被還原態(tài)的電解質(zhì)還原再生;
⑸氧化態(tài)的電解質(zhì)在對電極接受電子后被還原,從而完成一個循環(huán);
⑹和分別為注入到TiO2 導帶中的電子和氧化態(tài)染料間的復合及導帶上的電子和氧化態(tài)的電解質(zhì)間的復合。
 
染料敏化太陽能電池測試優(yōu)點:
a、圓柱型的平面只有圓柱的兩端。太陽能電池單元的平面面積減小,減少水和氧從平面進入太陽能電池單元內(nèi)的源頭,不容易劣化;
b、采用跟螢光燈一樣的玻璃管,成本不高;
c、轉換效率雖只有6%,但其發(fā)電量幾乎不會隨著光的入射角度而變動,所以圓柱型一天的總發(fā)電量要高于平面型, 在9月份時是平板型的1.3倍;而在垂直面上設置時,圓柱型與平板型在9月的一天總發(fā)電量之差會擴大為2倍;
d、能像螢光燈那樣操作,設置很簡單,用戶能自己更換劣化的電池;
e、能省占地面積,如溫室栽培作物等地方,垂直設置能使作物耕作面積不受減少。

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