Слънчеви панели от този тип са обещаващи, тъй като са изработени от евтини материали и не изисква сложно оборудване в производството. Клетките имат проста структура, състоящ се от два електрода и йодид електролита. Един електрод се състои от силно порьозен оцветител наситен титанов диоксид (ТЮ2), отложен върху електропроводим прозрачен субстрат. Другият електрод е прозрачно електропроводимо субстрат. клетка работа често е сравнявана с фотосинтеза. тъй като и двете процес, използвайки реакция на окисление-редукция. протичащ в електролита. Ефективността на преобразуване на енергия в клетката не е достигнал нивото на силициеви соларни клетки. В момента тя е около 10%. Теоретично е възможно да се достигне нивото на 33%.
принцип на работа
Слънчевата светлина навлиза през електропроводим стъклен електрод, наситен багрило. където се абсорбират. Когато багрило абсорбира светлината, електрони от една молекула преминава от земята състояние да възбудено състояние. Това явление се нарича "фото-възбуждане". Развълнуван електрон се движи от боята на проводимост на TiO2. Преходът настъпва много бързо; отнема само 10 до 15 секунди. електрона на TiO2 TiO2 дифундира през -plonku достигне стъклен електрод и други потоци през проводника на втория електрод. багрило молекула със загуба на електрона се окислява. Възстановяване на молекулите на боядисване в първоначалното състояние се осъществява чрез получаване на електрони от йодид йон. превръщайки го в йоден молекула. което от своя страна дифундира към срещуположния електрод, които тя получава от това електрона и отново става йодиден йон. Съгласно този принцип tsvetosensibilizirovannaya слънчева клетка преобразува слънчевата енергия в електрически ток, преминаващ през външния проводник.
Като алтернатива на традиционните неорганични fotoelektroenergetike, tsvetosensibilizirovannye слънчеви батерии използват капсулиран частици слой във връзка с високо проводими йонна течност. Йонни течности. проявяващи висока ефективност конверсия с използване на тези нови слънчеви клетки, термично и химически стабилни и могат да загубят ефективност. Въпреки това, изследователи от Ecole Polytechnique Federale де Лозана (Лозана, Швейцария) успели с помощта на новия стабилен йонната течност - 1-етил-3-metilimidazolintetratsianoborat (EMIB (CN) 4) достига нивото на ефективност на преобразуване на енергията от 7% в пълен осветление дори след термично стареене или светлина.
За да се потвърди химически и термичната стабилност на изследователите слънчеви клетки устройства подлагат на нагряване при 80 ° С на тъмно за 1000 часа, и след това в светлината при 60 ° С в продължение на 1000 часа на същото. След загряване на тъмно и с оглед на 90% от първоначалната ефективността на фотоволтаичния запазва - първи път като отлична термична стабилност се наблюдава за йонната течност електролита с висока ефективност превръщане. За разлика от силициеви соларни клетки, чието изпълнение пада с повишаване на температурата, tsvetosensibilizirovannye слънчеви батерии изпитват само лека промяна, когато техните температурата се повишава от стайна температура до 60 ° С
Клетката на базата на титанов диоксид (ТЮ2)
Клетката на базата на титанов диоксид
Технологията на слънчеви клетки тънкослойни с ТЮ2. въз основа на които е възможно да се направи много по-обемни и по-евтини слънчеви клетки за използване в масовия пазар.
литература
Свързани статии