什么是染料敏化太陽能電池 染料敏化太陽電池基本原理及其應(yīng)用

染料敏化太陽能電池（Dye-sensitized Solar Cell，DSC）是一種第三代太陽能電池，以彌補(bǔ)硅太陽能電池的高成本和不適合大規(guī)模生產(chǎn)的缺點(diǎn)而被廣泛研究。DSC是一種通過染料吸收光線來激發(fā)電荷并將其轉(zhuǎn)換為電流的光伏器件。

1.染料敏化太陽電池基本原理

DSC的基本結(jié)構(gòu)包括：導(dǎo)電玻璃、納米級(jí)二氧化鈦膜（TiO2）、染料分子層、電解質(zhì)及反電極。當(dāng)陽光照射在染料分子層時(shí)，染料分子會(huì)吸收光子并將其轉(zhuǎn)換為激發(fā)態(tài)電子。這些電子被傳輸?shù)郊{米級(jí)TiO2表面，進(jìn)而流向?qū)щ姴Ａ纬呻娏鳌Ｍ瑫r(shí)，在電解質(zhì)中的還原劑會(huì)捕獲染料分子中失去電子的空穴，形成還原態(tài)電子，從而實(shí)現(xiàn)了電荷平衡。

2.染料敏化太陽電池應(yīng)用

DSC的優(yōu)點(diǎn)在于其低成本、透明性和柔性等方面。由于可調(diào)控極化電流的存在，DSC還可以用作人工肌肉、懸掛在窗戶上的發(fā)電設(shè)備、以及在智能手機(jī)屏幕上閱讀時(shí)供電的特殊類型的DSC等領(lǐng)域。