染料敏化電池(Dye-sensitized solar cells,簡稱DSCs)是一種太陽能電池。它以碘離子/碘體系為電解質,利用有機染料吸收光線產生電荷,最終轉化為可用電能。
1.染料敏化電池工作原理
DSCs的工作原理類似于硅太陽能電池,但其具有更高光電轉換效率。其工作過程主要包括:①染料吸收陽光中的光子;②電子從染料分子間的共軛π-電子系統(tǒng)中躍遷至染料與半導體TiO2之間的界面,再向TiO2導體帶移動;③電子在電路中向外流動,在向電解質還原碘之前,驅動電子設備供給電力。
2.染料敏化電池結構
染料敏化電池由五個主要部分構成:①透明導電玻璃基板;②微孔TiO2薄膜;③染料分子;④電解質;⑤導電聚合物。
3.染料敏化電池優(yōu)缺點
優(yōu)點:染料敏化電池具有以下優(yōu)點:①生產成本低,制作工藝簡單;②高光電轉換效率,即使在室內或陰天環(huán)境下也能正常發(fā)電;③輕便、靈活、可彎曲,可以制成各種形狀的太陽能電池板。
缺點:染料敏化電池也有其局限性:①穩(wěn)定性較低,在高溫、強光條件下易于退化;②對水分敏感,需要特殊包裝;③目前功率密度相對硅太陽能電池稍低。
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