瑞达蓄电池12V17AH

　

染料敏化太阳能电池——结构组成及原理 

▪ 结构组成 

▪ 工作原理 

 染料敏化太阳能电池——目前情况(截至2014年) 

染料敏化太阳能电池——研究历史

染料敏化太阳能电池的研究历史可以追溯到19世纪早期的照相术。1837年，Daguerre制出了**上**张照片。两年后，Fox Talbot将

卤化银用于照片制作，但是由于卤化银的禁带宽度较大，无法响应长波可见光，所以相片质量并没有得到很大的提高。1883年，德国光

电化学**Vogel发现有机染料能使卤化银乳状液对更长的波长敏感，这是对染料敏化效应的**早报导。使用有机染料分子可以扩展卤

化银照相软片对可见光的响应范围到红光甚至红外波段，这使得“全色”宽谱黑白胶片乃至现在的彩色胶片成为可能。1887年，Moser

将这种染料敏化效应用到卤化银电极上，从而将染料敏化的概念从照相术领域延伸到光电化学领域。1964年，Namba和Hishiki发现同一

种染料对照相术和光电化学都很有效。这是染料敏化领域的重要事件，只是当时不能确定其机理，即不确定敏化到底是通过电子的转移

还是通过能量的转移来实现的。直到20世纪60年代，德国的Tributsch发现了染料吸附在半导体上并在一定条件下产生电流的机理，才

使人们认识到光照下电子从染料的基态跃迁到激发态后继而注入半导体的导带的光电子转移是造成上述现象的根本原因。这为光电化学

电池的研究奠定了基础。但是由于当时的光电化学电池采用的是致密半导体膜，染料只能在膜的表面单层吸附，而单层染料只能吸收很

少的太阳光，多层染料又阻碍了电子的传输，因此光电转换效率很低，达不到应用水平。后来人们制备了分散的颗粒或表面积很大的电

极来增加染料的吸附量，但一直没有取得非常理想的效果。1988年，Grätzel小组用基于Ru的染料敏化粗糙因子为200的多晶二氧化钛薄

膜，用Br2/Br-氧化还原电对制备了太阳能电池，在单色光下取得了12 %的转化效率，这在当时是**的结果了。直到1991年，Grätzel

在O’Regan的启发下，应用了O’Regan制备的比表面积很大的纳米TiO2颗粒，使电池的效率一举达到7.1 %，取得了染料敏化太阳能电

池领域的重大突破。应当说，纳米技术促进了染料敏化太阳能电池的发展。

染料敏化太阳能电池——结构组成及原理

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结构组成

主要由纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成。纳米多孔半导体薄膜通常为金属氧化物

（TiO2、SnO2、ZnO等），聚集在有透明导电膜的玻璃板上作为DSC的负极。对电极作为还原催化剂，通常在带有透明导电膜的玻璃上镀

上铂。敏化染料吸附在纳米多孔二氧化钛膜面上。正负极间填充的是含有氧化还原电对的电解质，**常用的是I3/I-。

核心提示： 昨日，家住长春市九台区东兴嘉园的王先生才把自己的电动车修好，电瓶就被偷了。王先生说，小区里有监控，对方偷电

瓶的过程都拍下来了，现在已经报警，希望对方能尽快把电瓶还回来。

监控拍下男子偷盗过程

城市晚报讯  昨日，家住长春市九台区东兴嘉园的王先生才把自己的电动车修好，电瓶就被偷了。王先生说，小区里有监控，对方偷电

瓶的过程都拍下来了，现在已经报警，希望对方能尽快把电瓶还回来。

63岁的王先生去年花了4100元买了一个电瓶车，平时自己还能送点货，赚点零花钱。12日早晨，他打算骑车外出时，发现电动车的电瓶

被偷了，当时，他**反应就是到物业查看监控录像。在录像里看到，一个年龄50岁左右的男子，将电动车推了起来，然后小心地将电

瓶摘下来，过程很快，然后男子就消失了。

王先生说，他就把车停在小区1栋的楼下，自己家住在3楼，晚上回家把电动车锁好后，也就没有在意了，晚上更没听到声响，早晨发现

电瓶被偷了。王先生表示，以前从来没在小区里听说过这种事，以后也一定会注意，把车子停到显眼的位置，谨慎一些。

 瑞达蓄电池工作原理

DSSC工作原理 

染料敏化太阳电池结构示意图 

⑴ 染料分子受太阳光照射后由基态跃迁至激发态；

⑵ 处于激发态的染料分子将电子注入到半导体的导带中；

⑶ 电子扩散至导电基底，后流入外电路中；

⑷ 处于氧化态的染料被还原态的电解质还原再生；

⑸ 氧化态的电解质在对电极接受电子后被还原，从而完成一个循环；

⑹ 和 ⑺ 分别为注入到TiO2 导带中的电子和氧化态染料间的复合及导带上的电子和氧化态的电解质间的复合

研究结果表明：只有非常靠近TiO2表面的敏化剂分子才能顺利把电子注入到TiO2导带中去，多层敏化剂的吸附反而会阻碍电子运输；染

料色激发态寿命很短，必须与电极紧密结合，**能化学吸附到电极上；染料分子的光谱响应范围和量子产率是影响DSC的光子俘获量

的关键因素。到目前为止，电子在染料敏化二氧化钛纳米晶电极中的传输机理还不十分清楚，有待于进一步研究。

染料敏化太阳能电池——目前情况(截至2014年)

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通过近二十年的研究与优化，染料敏化太阳能电池的效率已经超过了13%[1]  。这种电池的突出优点是高效率、低成本、制备简单，因

此有望成为传统硅基太阳能电池的有力竞争者。

 特点：

·采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。

·吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。

·安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。

·使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。

·粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。· 体重比能量高，内阻小，输出功率高。

·充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20℃）。

·恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。

·温度适应性好，可在-40~50℃下安全使用。

·无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。

·电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。

·满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输

使用范围：

UPS不间断电源、警报系统、应急照明系统、邮电通信、电力系统、电厂电站的开关控制及事故处理、

银行不间断系统、电话和电讯设备、电动玩具、消防,安全防卫系统、医疗设备、太阳能系统、船舶设备、控制设备、电子仪器及其它

备用电源。