染料敏化太阳能电池

几种染料敏化太阳能电池

染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cell，缩写为DSSC、DSC 或DYSC）是一种廉价的薄膜太阳能电池。它是基于由光敏电极和电解质构成的半导体，是一个电气化学系统。这种电池的一种较新的版本——也叫做格雷策尔电池，是由米夏埃尔·格雷策尔 Michael Grätzel和布赖恩·奥勒冈1991年在洛桑联邦理工学院发明的。

因为它可以用低廉的材料制成（如果对使用像铂、钌等昂贵材料加以限制），不需要用精细的仪器来制造，这种电池在技术上很有吸引力。而且，其制造过程比以前的电晶体电池要便宜。它可以被制成软片，机械强度大，不需要特别保护来防止树枝的撞击及冰雹。虽然它的能量转换效率比最好的薄膜电池要低，但理论上它们的性能比已足够高，在完成市电平价的情况下可以与化石燃料相提并论。

性质

结构

在格雷策尔和奥勒冈的设计方案中，电池有3个主要部分。顶端是以掺氟的二氧化锡（SnO₂:F）制成的透明阳极，置于一平板（一般是玻璃制）背面。这个可传导平板背面有一薄层二氧化钛（TiO₂），组成一个高度多孔的结构，有着很高的表面面积。TiO₂只吸收一小部分太阳光子（紫外辐射的光子）。这块平板置于由光敏的钌-多吡啶染料（亦称分子感光剂）和溶剂的混合物中。将薄膜在染料溶液中浸湿后，染料薄膜会与TiO₂层形成共价键。