納米晶化學太陽能電池

納米晶化學太陽能電池是一種新型太陽能電池,有使用壽命長等特點。

納米晶TiO2工作原理:染料分子吸收 太陽光能躍遷到激發態,激 發態不穩定,電子快速注入到緊鄰的 TiO2導帶,染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償,進 入 TiO2導帶中的電於最終進入導電膜,然後通過外迴路產生光電流。

以染料敏化納米晶體太陽能電池(DSSCs)為例,這種電池主要包括鍍有透明導電膜的玻璃基底,染料敏化的半導體材料、對電極以及電解質等幾部分。

如圖所示,白色小球表示TiO2,紅色小球表示染料分子。染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態,激發態不穩定,電子快速注入到緊鄰的TiO2導帶,染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償,進入TiO2導帶中的電於最終進入導電膜,然後通過外迴路產生光電流。

納米晶TiO2太陽能電池的優點在於它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在10%以上,製作成本僅為矽太陽電池的1/5~1/10.壽命能達到20年以上。但由於此類電池的研究和開發剛剛起步,估計不久的將來會逐步走上市場。

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