染料敏化太陽能電池與有機(jī)太陽能電池區(qū)別介紹
資料介紹
除了有機(jī)太陽能電池之外,目前有許多公司致力于染料敏化太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā),如Solaronix,Dyesol等。染料敏化太陽能電池中必須使用電解質(zhì)。轉(zhuǎn)化效率在10%以上的染料敏化太陽能電池都是采用液態(tài)電解質(zhì)的,液態(tài)電解質(zhì)有著較大的環(huán)保性問題,采用固態(tài)或者凝膠態(tài)電解質(zhì)的染料敏化太陽能電池效率與有機(jī)太陽能電池接近,在6%——8%左右,因此電解液是目前制約染料敏化太陽能電池的核心問題。
染料敏化太陽能電池是瑞士洛桑高等理工大學(xué)(EPFL)的Gr?atzel教授發(fā)明的,因此也稱Gr?atzel電池。英文稱作“Dye sensitized solar cells”,簡(jiǎn)稱DSSC。
染料敏化太陽能電池與有機(jī)太陽能電池的主要區(qū)別有兩點(diǎn):
1. 染料敏化太陽能電池是一種有機(jī)/無機(jī)復(fù)合電池。電池上有一層幾十微米厚的二氧化鈦層,二氧化鈦表面上吸附著很薄的一層染料分子。染料分子吸光后,將電子注入到二氧化鈦中。
2. 這層染料失去電子后處于氧化態(tài),要保持整個(gè)過程的可持續(xù)性,必須將這些染料進(jìn)行還原。還原的方法就是引入一層電解液。電解液的作用是從電池的陰極向染料上搬運(yùn)電子。
事實(shí)上Gr?atzel電池最要命的缺點(diǎn)就是電池里存在電解液。電解液的存在會(huì)讓電池的封裝大大復(fù)雜化,而且在烈日下電解液的熱脹冷縮也成為一個(gè)很大的問題。可以說解決電解液的問題,是染料敏化太陽能電池制造商們所面對(duì)的最大的問題??烧f有機(jī)太陽能電池和染料敏化太陽能電池有一定的類似性,因?yàn)樗鼈兊奈獠牧隙际怯袡C(jī)材料,而且它們的電荷分離原理都是通過高級(jí)向低能級(jí)的電子注入。這兩點(diǎn)也是它們區(qū)別于無機(jī)太陽能電池而同被稱為第三代太陽能電池的主要原因。
當(dāng)今社會(huì)的科技發(fā)展速度十分迅猛,2008年時(shí)普遍悲觀的光伏行業(yè),經(jīng)過幾次起落,最終還是慢慢穩(wěn)健了下來。太陽能,已經(jīng)開始占領(lǐng)了戈壁、沙漠、海灘、屋頂,開始進(jìn)入了老百姓的生活。除了節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益外,太陽能光伏已經(jīng)開始凸顯其經(jīng)濟(jì)效益,我們預(yù)計(jì),在5年左右的時(shí)間里,太陽能光伏很可能就會(huì)趨近火電的成本,轉(zhuǎn)而替代火電。
而柔性太陽能電池也以其獨(dú)到的特性,牢牢占據(jù)著市場(chǎng)一席之地,不僅僅限于戶外的無電場(chǎng)所,可以展望不遠(yuǎn)的將來,人們的背包,衣服,車輛都可以制備成太陽能光電材料,使綠色能源無處不在。
? ? ? ? ?染料敏化太陽能電池
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