日韩欧美国产极速不卡一区,国产手机视频在线观看尤物,国产亚洲欧美日韩蜜芽一区,亚洲精品国产免费,亚洲二区三区无码中文,A大片亚洲AV无码一区二区三区,日韩国语国产无码123

您好,歡迎來到維庫電子市場網(wǎng) 登錄 | 免費(fèi)注冊

染料敏化太陽能電�
閱讀�4636�(shí)間:2017-11-02 10:05:01

  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電�。染料敏�太陽能電�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�(jìn)行光合作�,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能�

簡介

  其主要優(yōu)勢是:原材料豐富、成本低、工藝技�(shù)相對簡單,在大面積工�(yè)化生�(chǎn)中具有較大的�(yōu)�,同�(shí)所有原材料和生�(chǎn)工藝都是無毒、無污染�,部分材料可以得到充分的回收,對保護(hù)人類�(huán)境具有重要的意義。自�1991年瑞士洛桑高�(EPFL)M.Gratzel教授�(lǐng)�(dǎo)的研究小組在該技�(shù)上取得突破以�,歐、美、日等發(fā)�(dá)國家投入大量資金研發(fā)�
  染料敏化太陽能電�-�(jié)�(gòu)組成
  主要由納米多孔半�(dǎo)體薄�、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�。納米多孔半�(dǎo)體薄膜通常為金屬氧化物(TiO2、SnO2、ZnO�),聚集在有透明�(dǎo)電膜的玻璃板上作為DSC的負(fù)�。對電極作為還原催化�,通常在帶有透明�(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�。正�(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��
  (1)染料分子受太陽光照射后由基態(tài)躍遷至激�(fā)�(tài)(D*�
  (2)處于激�(fā)�(tài)的染料分子將電子注入到半�(dǎo)體的�(dǎo)帶中;
  電子�(kuò)散至�(dǎo)電基�,后流入外電路中;
  (3)處于氧化�(tài)的染料被還原�(tài)的電解質(zhì)還原再生;
  (4)氧化�(tài)的電解質(zhì)在對電極接受電子后被還原,從而完成一�(gè)循環(huán);
  (5)�(6)分別為注入到TiO2�(dǎo)帶中的電子和氧化�(tài)染料間的�(fù)合及�(dǎo)帶上的電子和氧化�(tài)的電解質(zhì)間的�(fù)�
  研究�(jié)果表明:只有�??拷黅iO2表面的敏化劑分子才能順利把電子注入到TiO2�(dǎo)帶中去,多層敏化劑的吸附反而會(huì)阻礙電子�(yùn)�;染料色激�(fā)�(tài)壽命很短,必須與電極緊密�(jié)�,能化學(xué)吸附到電極上;染料分子的光譜響�(yīng)范圍和量子產(chǎn)率是影響DSC的光子俘獲量的關(guān)鍵因�。到目前為止,電子在染料敏化二氧化鈦納米晶電極中的傳輸機(jī)理還不十分清�,有Weller等的隧穿�(jī)�、Lindquist等的�(kuò)散模型等,有待于�(jìn)一步研究�

特點(diǎn)

  DSC與傳�(tǒng)的太陽電池相比有以下一些優(yōu)勢:
 ?、艍勖L:使用壽命可�(dá)15-20�;
  ⑵結(jié)�(gòu)簡單、易于制造,生產(chǎn)工藝簡單,易于大�(guī)模工�(yè)化生�(chǎn);
  ⑶制備電池耗能較少,能源回收周期短;
 ?、壬a(chǎn)成本較低,僅為硅太陽能電池的1/5�1/10,預(yù)�(jì)每峰瓦的電池的成本在10元以�(nèi)�
 ?、缮a(chǎn)過程中無毒無污染;
  �(jīng)過短短十幾年�(shí)間,染料敏化太陽電池研究在染�、電�、電解質(zhì)等各方面取得了很大�(jìn)�。同�(shí)在高效率、穩(wěn)定性、耐久�、等方面還有很大的發(fā)展空�。但真正使之走向�(chǎn)�(yè)化,服務(wù)于人�,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�,薄膜化;可使用各種色彩鮮艷的染料使之多彩�;另外,還可設(shè)�(jì)成各種形狀的太陽能電池使之多樣�??傊玖厦艋{米晶太陽能電池有著十分廣闊的�(chǎn)�(yè)化前�,是具有相當(dāng)廣泛�(yīng)用前景的新型太陽電池。相信在不久的將�,染料敏化太陽電池將�(huì)走�(jìn)我們的生活�

�(fā)�

  1839年,Becquerel�(fā)�(xiàn)氧化銅或鹵化銀涂在金屬電極上會(huì)�(chǎn)生光電現(xiàn)�,證�(shí)了光電轉(zhuǎn)換的可能�1960年代,H.Gerischer,H.Tributsch,Meier及R.Memming�(fā)�(xiàn)染料吸附在半�(dǎo)體上并在一定條件下�(chǎn)生電流的�(xiàn)�,成為光電化�(xué)電池的重要基�(chǔ)�
  1980年代,光電�(zhuǎn)換研究的重點(diǎn)�(zhuǎn)向人工模擬光合作�,美國州立Arizona大學(xué)的Gust和Moore研究小組成功模擬了光合作用中光電子轉(zhuǎn)換過程,并取得了一定的成績。Fujihia等將有機(jī)多元分子用LB膜組裝成光電二極管,開拓了這方面的工作�
  1970年代�90年代,R.Memming,H.Gerischer,Hauffe,H.Tributsh等人大量研究了各種染料敏化劑與半�(dǎo)體納米晶間光敏化作用,研究主要集中在平板電極�,這類電極只有表面吸附單層染料,光電轉(zhuǎn)換效率小�1%�
  1991�,GrätzelM.于《Nature》上�(fā)表了�(guān)于染料敏化納米晶體太陽能電池的文章以較低的成本得到了>7%的光電轉(zhuǎn)化效率,開辟了太陽能電池�(fā)展史上一�(gè)嶄新的時(shí)�,為利用太陽能提供了一條新的途徑�
  1993�,GrätzelM.等人再次研制出光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)10%的染料敏化太陽能電池,已接近傳�(tǒng)的硅光伏電池的水��
  1997�,該電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了10%-11%,短路電流達(dá)�18mA/cm2,開路電壓�(dá)�720mV�
  1998�,采用固體有�(jī)空穴傳輸材料替代液體電解�(zhì)的全固態(tài)Grätzel電池研制成功,其單色光電�(zhuǎn)換效率達(dá)�33%,從而引起了全世界的�(guān)��
  2000�,東芝公司研究人員開�(fā)含碘/碘化物的有機(jī)融鹽凝膠電解�(zhì)的準(zhǔn)固態(tài)染料敏化納米晶太陽能電池,其光電能量�(zhuǎn)換率7.3%�
  2001�,澳大利亞STA公司建立了世界上�(gè)中試�(guī)模的DSC工廠�
  2002�,STA建立了迄今為止的面積�200m2DSC顯示屋頂,集中體現(xiàn)了未來工�(yè)化的前景�
  2002年P(guān)engWang等人用含�1-methyl-3-propylimidazoliumiodide和poly(viylidenefloride-cohexafluoropropylene)離子液態(tài)聚合物凝膠電解質(zhì)的準(zhǔn)固態(tài)染料敏化納米晶太陽能電池,其光電�(zhuǎn)換效率可�(dá)5.3%�
  2003�,日本KohjiroHara等人�(bào)道了一種多烯染料敏化納米太陽能電池,其光電能量�(zhuǎn)換率�(dá)6.8%�
  2003�,日本TamotsuHuriuchi等人開發(fā)一種廉�(jià)的indoline染料,其光電�(zhuǎn)換效率可�(dá)6.1%�
  2003�,Akrakawa工作組用香豆素染料做敏化劑的太陽能電�,其光電�(zhuǎn)換效率可�(dá)7.7%�
  2003年,Grätzel小組�(bào)道了以兩性分子染料與多孔聚合物電解質(zhì)組裝的準(zhǔn)固態(tài)納米晶太陽電�,在AM1.5模擬太陽光下光電�(zhuǎn)換率高于6%�
  2003�,臺灣工�(yè)技�(shù)研究院能源研究所�(yīng)用納米晶體開�(fā)出的染料敏化太陽能電�,根�(jù)�(bào)道,其光電轉(zhuǎn)換效率可�(dá)8%~12%,目前納米晶體太陽能電池技�(shù)在海外已開始商品�,初期效率約5%�
  2003�,中國科�(xué)院等離子體物理研究所(IPP)成功制備出光電轉(zhuǎn)換效率接�6%�15×20cm2�40×60cm2的電池組��
  2004�,中國科學(xué)院等離子體物理研究所(IPP)建成�500瓦規(guī)模的小型示范電站,光電�(zhuǎn)換效率達(dá)5%�
  2004年,韓國JongHakKim等使用復(fù)合聚合電解質(zhì)全固�(tài)染料敏化納米晶太陽能電池,其光電�(zhuǎn)換效率可�(dá)4.5%�
  2004�,日立制作所試制成功了色�(染料)增感型太陽能電池的大尺寸面板,在�(shí)�(yàn)室內(nèi)�(jìn)行的光電�(zhuǎn)換效率試�(yàn)中得出的�(shù)�(jù)�9.3%�
  2004�,染料敏化納米晶太陽能電池開�(fā)商PeccellTechnologies公司(Peccell)宣布其已開發(fā)出電壓高�(dá)4V(與鋰離子電池電壓相當(dāng))的染料敏化納米晶太陽能電�,可作為下一代太陽能電池,有可能逐漸取代基于硅元素的太陽能電池產(chǎn)�
  2004�,日本足立教授領(lǐng)�(dǎo)的研究組用TiO2納米管做染料敏化納米晶太陽能電池電極材料其光電轉(zhuǎn)換效率可�(dá)5%,隨后用TiO2納米�(wǎng)�(luò)做電極其光電�(zhuǎn)換效率達(dá)�9.33%�
  2006�,日本岐阜大�(xué)(GifuUniversity)開發(fā)的基于二氫吲哚類有機(jī)染料敏化的電沉積納米氧化鋅薄膜的塑性彩色電池效率達(dá)到了5.6%�
  2006�,日本桐蔭橫濱大�(xué)開發(fā)的基于低溫TiO2電極制備技�(shù)的全柔性DSC效率超過�6%�
  2009�,中國科�(xué)院長春應(yīng)用化�(xué)研究所王鵬課題組研制的電池的效能為9.8%。染料敏化太陽能電池的發(fā)明者、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的化學(xué)教授邁克爾·格拉特茲勒說:�10年前,我們認(rèn)為我們不�(huì)得到超過1%的結(jié)�?,F(xiàn)在卻得到�9.8%的高能效。�
  目前,DSSCs的光電轉(zhuǎn)化效率已能穩(wěn)定在10%以上,據(jù)推算壽命能達(dá)15�20�,且其制造成本僅為硅太陽能電池的1/5�1/10
  2011�,MichaelGr?tzel等人宣布制成了光電效率為12.3%的電�,這打破了染料電池光電效率的紀(jì)��
  2014�,MichaelGr?tzel課題組再次刷新染料敏化太陽能電池效率,最終達(dá)�13%�

�(chǎn)�(yè)�

  繼多晶硅及薄膜太陽能電池之后,第三代太陽能電池產(chǎn)品——染料敏化太陽能電池�(chǎn)�(yè)化開�(fā)取得突破。上周河北漢光重工有限責(zé)任公司透露,該公司承擔(dān)的國�(nèi)染料敏化太陽能電池產(chǎn)�(yè)化項(xiàng)目攻克了光電材料、單元封�、組件封裝等難關(guān),把電池�2×2平方厘米�5×5平方厘米�15×15平方厘米,做到了80×72平方厘米。經(jīng)檢測,這種大面積的染料敏化太陽能電池的技�(shù)指標(biāo)及穩(wěn)定性均�(dá)到了�(chǎn)�(yè)化要��
  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�(jìn)行光合作�,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。與傳統(tǒng)太陽能電池相比,它的�(yōu)勢在于其制作工藝簡單、不需昂貴的設(shè)備和高潔凈度的廠房設(shè)�,制作成本僅為硅太陽能電池的1/10~1/5。該電池使用的納米二氧化�、N3染料、電解質(zhì)等材料價(jià)格便宜且�(huán)保無污染,同�(shí)它對光線的要求相對不那么�(yán)�,即使在比較弱的光線照射下也能工��
  �(jù)該項(xiàng)目負(fù)�(zé)人介�,染料敏化太陽能電池�1991年由瑞士科學(xué)家實(shí)�(xiàn)了技�(shù)上的重大突破,之后美�、日本等�(fā)�(dá)國家投入大量資金也�(jìn)入該研發(fā)�(lǐng)�。我國染料敏化太陽能電池研究始于1994�,由中國科學(xué)院化�(xué)研究所�(fā)�,目�,該課題已被列為國家�863�、�973”計(jì)劃重大科研項(xiàng)目�
  2008年初,中科院化學(xué)研究所與河北漢光重工有限責(zé)任公司簽訂長期合作協(xié)�,并成立漢光太陽能研究所�2009年底,邯鄲市政府與河北漢光重工有限責(zé)任公司簽訂共同推�(jìn)染料敏化太陽能電池研�(fā)�(xiàng)目合作協(xié)�。目前,漢光太陽能研究所已掌握核心材料如:N3染料、電解質(zhì)、鉑�、保�(hù)層、碳層的配方及生�(chǎn)合成工藝,具備了多種�(guī)格型號電池單元的制作能力,其光電流、光電壓及光電效率都已滿足小型用電器的電量要�,具備小批量生產(chǎn)能力�
  該項(xiàng)目負(fù)�(zé)人還告訴記�,我國自主研�(fā)的這種新一代太陽能電池�(chǎn)品只在短短十幾年�(nèi)就邁向了�(chǎn)�(yè)化,目前國內(nèi)在該�(lǐng)域的科研水平與世界保持同�,計(jì)劃在2015年染料敏化太陽能電池�(dá)�20MW的生�(chǎn)�.

維庫電子通,電子知識,一查百通!

已收錄詞�162098�(gè)