[實用新型]微磁納米TiO2晶體化學能太陽能電池

無效

• 申請號: 200920187429.0
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN201490019U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 張德志
• 申請（專利權）人: 張德志
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/004;H01M14/00;H01L51/42;H01L51/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型屬于光電轉換的器件技術領域，更具體地說是一種微磁納米TiO₂晶體化學能太陽能電池。

【背景技術】

在太陽能電池中硅系太陽能電池無疑是發展最成熟的，但由于成本居高不下，遠不能滿足大規模推廣應用的要求。為此，人們一直不斷在工藝、新材料、電池薄膜化等方面進行探索，而這當中新近發展的納米TiO₂晶體化學能太陽能電池受到國內外科學家的重視。

納米晶化學太陽能電池(簡稱NPC電池)，是由一種在禁帶半導體材料修飾、組裝到另一種大能隙半導體材料上形成的，窄禁帶半導體材料采用過渡金屬Ru以及Os等的有機化合物敏化染料，大能隙半導體材料為納米多晶TiO2并制成電極，此外NPC電池還選用適當的氧化一還原電解質。納米晶TiO2工作原理：染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電子快速注入到緊鄰的TiO2導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入TiO2導帶中的電子最終進入導電膜，然后通過外回路產生光電流。

納米晶TiO2太陽能電池的優點在于它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在10％以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/5-1/10.壽命能達到20年以上。

【實用新型內容】

本實用新型所提供的微磁太陽能電池是在納米TiO₂晶體化學能太陽能電池基礎上研發的新型太陽能電池，即基于電磁感應定律和電磁力定律，用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到提高太陽能電池效率的目的。

本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的：微磁納米TiO₂晶體化學能太陽能電池，包括陽極和陰極，所述陽極為染料敏化半導體薄膜(TiO₂膜)，所述陰極為鍍鉑的導電玻璃，所述陽極和陰極相對設置，周邊密封形成封閉的腔體，在所述的腔體中填充有染料敏化半導體材料和電解質，所述陽極外表面覆蓋有一層鍍有透明導電膜的玻璃基底，其特征是：在所述染料敏化半導體材料中間隔設置兩片以上與所述陽極和陰極平行的磁片。

作為上述方案的進一步改進，所述磁片長度與所述陽極和陰極相等，厚度為0.5-1.5mm，寬度為1-5mm，間距為1-4mm。

本實用新型的原理在于：參見附圖2，染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，向外受力，在磁片的磁場作用下產生電流，電子快速注入到緊鄰的TiO₂導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入TiO₂。

本實用新型的優點在于：其光電效率超過現有納米TiO₂晶體化學能太陽能電池，解決了現有染料太陽能電池光電轉化率不高的難題，同時具有廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能，制作成本較低.壽命較長。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。

圖1為本實用新型的結構示意圖，

圖2為本實用新型的工作原理圖。

【具體實施方式】

參見附圖1，微磁納米TiO₂晶體化學能太陽能電池，包括陽極2和陰極5，陽極2為染料敏化半導體薄膜(TiO₂膜)，陰極5為鍍鉑的導電玻璃，陽極2和陰極3相對設置，周邊密封形成封閉的腔體，在所述的腔體中填充有染料敏化半導體材料3和電解質5，陽極2外表面覆蓋有一層鍍有透明導電膜的玻璃基底1。在染料敏化半導體材料3中間隔設置六片與陽極2和陰極5平行的磁片4。磁片4由永磁材料制成，其長度與陽極2和陰極5相等，厚度為1mm，寬度為2mm，間距為2.5mm。