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什么是染料敏化太陽能電池？染料敏化太陽能電池的組成和特點

2021-12-28 17:30

染料敏化太陽電池主要是模仿光合作用原理，研制出來的一種新型太陽能電池。染料敏化太陽能電池是以低成本的納米二氧化鈦和光敏染料為主要原料，模擬自然界中植物利用太陽能進(jìn)行光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

染料敏化太陽電池的優(yōu)勢

染料敏化太陽電池主要優(yōu)勢是：原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對簡單，在大面積工業(yè)化生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢，同時所有原材料和生產(chǎn)工藝都是無毒、無污染的，部分材料可以得到充分的回收，對保護人類環(huán)境具有重要的意義。

染料敏化太陽能電池結(jié)構(gòu)組成

染料敏化太陽能電池主要由納米多孔半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、氧化還原電解質(zhì)、對電極和導(dǎo)電基底等幾部分組成。納米多孔半導(dǎo)體薄膜通常為金屬氧化物(TiO2、SnO2、ZnO等)，聚集在有透明導(dǎo)電膜的玻璃板上作為DSC的陰極。對電極作為還原催化劑，通常在帶有透明導(dǎo)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(fù)極間填充的是含有氧化還原電對的電解質(zhì)，最常用的是KCl（氯化鉀）。

染料敏化太陽能電池的特點

染料敏化太陽能電池與傳統(tǒng)的太陽電池相比有以下一些優(yōu)勢：

1、壽命長：使用壽命可達(dá)15-20年;

2、結(jié)構(gòu)簡單、易于制造，生產(chǎn)工藝簡單，易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);

3、制備電池耗能較少，能源回收周期短;

4、生產(chǎn)成本較低，僅為硅太陽能電池的1/5～1/10，預(yù)計每峰瓦的電池的成本在10元以內(nèi)。

5、生產(chǎn)過程中無毒無污染;

經(jīng)過短短十幾年時間，染料敏化太陽電池研究在染料、電極、電解質(zhì)等各方面取得了很大進(jìn)展。同時在高效率、穩(wěn)定性、耐久性、等方面還有很大的發(fā)展空間。但真正使之走向產(chǎn)業(yè)化，服務(wù)于人類，還需要全世界各國科研工作者的共同努力。

這一新型太陽電池有著比硅電池更為廣泛的用途：如可用塑料或金屬薄板使之輕量化，薄膜化;可使用各種色彩鮮艷的染料使之多彩化;另外，還可設(shè)計成各種形狀的太陽能電池使之多樣化�？傊玖厦艋{米晶太陽能電池有著十分廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景，是具有相當(dāng)廣泛應(yīng)用前景的新型太陽電池。相信在不久的將來，染料敏化太陽電池將會走進(jìn)我們的生活。

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