Solaronix - Boya Solar Hücre teknolojisi

Solaronix - Boya Solar Hücre teknolojisi

site haritası
EvŞirketTeknolojiÜrünlerHizmetleriHaberRehber EvTeknolojiBoya Güneş Pili
--------------------------------------------------------------------------------


Boya Güneş Pilleri
Teknolojisi Round Up
Içindekiler
1.Önsöz
2.Cihaz birikmesi
3.Çalışma prensibi
4.Imalat
5.Verim
6.Istikrar

--------------------------------------------------------------------------------
1. Önsöz
geleneksel silikon fotovoltaik cihazların aksine, boya güneş pili, bir moleküler düzeyde elektrik doğal fotosentez benzer ışık enerjisi dönüştürür. Ticari bir uygulamada bir yapay "moleküler makine" nin ilk örnek.

2. Cihaz birikmesi
Bu yeni güneş pili işlemi fotoelektrokimyasal rejenerasyon bir mekanizmadır dayalı. Aktif katman (dioksit oluşur çok gözenekli nanokristal titanyum nc -TiO 2 yüzey iletken elektrik) tevdi şeffaf.

boya üzerinde hassasiyet katman bir monomoleküler bir nc -TiO 2 yüzey ışığı emer gelen. Cihaz katalizör platin ince elektrot içeren bir karşı tamamlandı tarafından. Iki elektrot çift redoks triiodide / iyodür elektrolit içeren confinment vardır mühürlü sağlamak.


İncir: 1. Kompozisyon bir Boya Solar Hücre aktif tabakasının

% 10 verim için bir güneş-to-elektrik enerjisi dönüşüm atılım belirleyici TiO olduğunu çok gözenekli 2 nanoparçacıklar birbirine bağlı bir ağ katmanı oluşur. TiO çapı 2 parçacıklar yöntemi hazırlanması, bağlı nm 30 arasındaki 10. yüzeyinin düz karşılaştırıldığında bir, toplam alanın büyük kez 1000 'den fazla bir.


Incir: 2. nanokristal of Büyütülmüş görünüm TiO 2

hassasiyetini bir tek tabakalı ve görünür spektrumun geniş bir yelpazede üzerinde birlik için bir kuantum verimi yakın elektrik içine hafif bir dönüşüm için uygun bir elektrolit kurşun kullanımı adsorpsiyon. Ücret ayrılık boya heyecanlı elektron yarı iletken enjekte alır bir son derece hızlı zaman ölçeği üzerinde oluşur.

karşı elektrot yüzeyi tri-iyodür azaltılması için aşırı gerilim azaltmak için platin katalizör asgari bir miktarı ile değiştirilmiştir.

3. Çalışma prensibi
boya güneş pili olarak rejeneratif süreci beş aşamadan oluşur:

1.Bir başlangıç, hassasiyetini ve bir foton emen bir elektron daha yüksek bir yalan enerji seviyesine S ° aktarılır. Hassasiyetini * uyarılmış durum S içinde
2.yarı iletken iletim bandı içine uyarılmış elektron enjeksiyon bir femtosaniye zaman ölçeği içinde gerçekleşir
3.Elektron TiO gözenekli percolates üzerinden 2 destek iletken tabaka ve elektrot ulaşmak karşı yük geçer dış
4.Elektron sonra iyodür verim triiodide aktarılır
5.Iyodür S azaltır okside boya + ° özgün durumuna S.

Şekil: 3. Bir Boya Güneş Pili Enerjik şema

Cihaz bir rejeneratif modu ve çevrim adımlarda çalışır.

4. Imalat
Üretim süreci sadece yaygın sanayi ekipmanları gerektiren birkaç adımdan oluşuyor.

1.Yüzey kaplama
2.Yüzey aşındırma
3.Titania Serigrafi
4.Sinterleme
5.Boyanma

Şekil: 4. modülleri Dye Solar Hücre üretiminde Adımlar

5. Verim
Güneş Pilleri Boya-gerilim ölçümleri mühürlü geçerli bir dizi kalibre) Almanya, Freiburg edildi muayeneleri tarafından Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (. % 10 bir verim m / W 1,5, 1000 AM güneş ışığı (simüle Lozan dağılımına göre güneş pilleri monte de EPFL içinde 2 ).


Şekil: 5. Hücrenin 0,257 cm Güneş arsa bir Boya Gerilim Akım- 2
(Eff. =% 10, AM 1.5, VOC = 823 mV, ISC = 16.9 mA / cm 2 ,% ff = 72.5)

Bu performansları (Ru bis-tetrabutilamonyum tuz ile elde edildi dcbpy ) 2 (NCS) 2 boya gibi bir duyarlılığı ( Rutenyum 535-bisTBA ). (Kullanma tuz yerine protonlanmış hassasiyetini Rutenyum 535 ) TiO boya adsorpsiyonu sırasında çok yüksek asitliği bir güneş pili nedeniyle votage damla geri dönüşümsüz engelleyen bir 2 . Buna ek olarak, elektrolit tuz iyodür organik dayalı asetonitril ve.

6. Istikrar
Uzun vadeli cihaz fotovoltaik istikrar kullanılmak üzere, ticari bir nokta çok önemli.

açık havada uygulamalar için modüller ile ilgili olarak, 20 yıllık bir ömür boyu fotovoltaik dönüşüm verimlerinin önemli bir azalma olmadan arzu edilir. Ancak, kararlılık şartları fotovoltaik cihazların uygulama alanı üzerinde kuvvetle bağlıdır. düşük güç piyasasına Güneş pilleri istenen çalışma koşulları altında, uygun bir zaman dilimi için kararlı olmalıdır.

boya güneş hücresi halinde istikrarsızlık farklı potansiyel kaynakları vardır. ömrü boyunca en önemli bileşenleri boya, elektrolit ve redoks çift. moleküler makinesi olarak boya ve iyot bozulma olmadan 100 milyon uyarma üzerinde / azaltma devir / oksidasyon geçmesi gerekmektedir. Sıvı elektrolit tri-iyodür için inert kimyasal olarak uygun bir sızdırmazlık malzemesi gerektiren termik bisiklet altında uzun yıllar kapsüllü gerekir.


Şekil: 5. Fotofiziksel bisiklet ve hassasiyetini teorik yan reaksiyonlara

ışık görünür bir zaman işletim tarafından güneş heyecanlanıyor S hücre duyarlaştırıcı. O zaman, enjeksiyon ücreti nedeniyle okside olur ve azaltma iyodür geri dönüşümlü tarafından. ve iyodür azalma enjeksiyon hız sabitleri için ücret bozulması altındadır en az 109 devlet okside için heyecanlı ve sabitler kat daha yüksek oranda. Hassasiyetini bozulması önemli olmaksızın devir milyar civarında tabi biri mümkün olmalıdır. oksijen gibi duyarlılık gibi reaksiyonlar Side TiO vardır içine enjeksiyon elektron ultrafast nedeniyle bastırdı verimli 2 .

Solaronix hücreleri güneş redoks, elektrolit sensitzer, sahip gerçekleştirilen çeşitli çalışmalar ile ilgili istikrar çift, sızdırmazlığı ve. Ru ( dcbpy ) 2 (NCS) 2 hassasiyetini uygulama ticari bir süre edildi onaylandı. de farklı sıcaklıklarda cihazlarda fotovoltaik deneyler Işık iliklerine boya Duyarlılığı vadeli istikrar bu uzun sahip oldu. Sıvı elektrolit triiodide için inert kimyasal malzeme uygun sızdırmazlık bisiklet ile termal birçok yaşından küçük kapsüllü olabilir sahiptir.

Solaronix dan Boya güneş hücreleri yoğun ve sürekli ışık ışınlama altında dikkate değer bir fotokimyasal kararlılık gösterdi. tam güneş de 6000 saat, orta Avrupa'da dışında ışığa maruz kalma yaklaşık yedi yıl tekabül sonra tri-iyodür veya hassasiyetini kimyasal dönüşüm kaybı gözlendi. mükemmel bir kimyasal kararlılık gösteren dönüşüm verimi etkilemediği ışınlama altında 1000 saat 70 ° C'de test güneş hücresinin Isıtma.


Şekil: 6. Tam güneş ışığı az ışıklı bir test güneş hücresinin Photovoltage izleme

Tasvir cm gerilim düşümü ve 1.5 alan 6 x bir ile kapalı test hücreye direnç bağlı Ohm geçerli bir 10. Işınlama m / W 1000 yoğunluk oldu, 5300 K) bir ışık kaynağı (ışık gün ışığı oldu muayeneleri ile floresan tüpler L (Philips PL- 2 ) ve 4 mm polikarbonat 395 nm kesim ışık UV filtre hariç. Açık devre gerilim mV 484 mV ile 450 saat 6000 sonrasında artmıştır.

TiO Kalınlığının 2 katman desteği LOF cam bir oldu 10 mikron üzerinde. Ru ( dcbpy ) 2 (NCS) 2 çözüm bütanol-oldu emilmiş bir etanol / tert. Elektrolit iyot mM kömür) ile 0.5 M ve iyodür potasyum 50'den fazla oluşur saflaştırılmış glutaronitrile (damıtılmış ve filtrelenmiş. çalışma noktası Şu yoğunluklarında cm / 3 mA hakkında viskozite elektrolit iletken cam destek ve direnç sınırlı nedeniyle levha 2 .

Kısa devre akımı yoğunluğu cm / 7 mA edildi aralığı 2 . Counter cam LOF üzerinde platin elektrobirikimli elektrot. Tutkal epoksi bir mühürleme oluşuyordu termoplast sıcak bir erime ve conta. güneş pili nedeniyle Ru (ve çok tipik rengi koyu kırmızı- dcbpy ) 2 (NCS) 2 ve istikrarlı, aydınlatma sırasında mükemmel oldu hassasiyetini bozulmanın herhangi bir delil yoktur. ışıklı ön ciro sayısı için boya molekülleri yakın milyonlarca 100 ile ilgili olarak hesaplanır için.

Bu ön stabilite testleri açık uygulamalar için bu yeni güneş pili kullanımı konusunda teşvik ediyoruz. Ancak, hesaba termal bisiklet ve neme maruz kalma gibi çalışma koşulları dışarıda alarak daha karmaşık testler istikrar ve tüm boya güneş modülleri güvenilirliği 20 yıllık bir süre için değerlendirmek için gereklidir. Şu anda bir Avrupa Joule proje (JOR3-CT98-0261) açık uygulamaları için istikrar ve verimlilik asess için devam etmektedir.

Referans: O. Kohle, M. Graetzel, AF Meyer ve TB Meyer, Advanced Materials, 1997, 9 (11), 904.


--------------------------------------------------------------------------------

Şirket Teknoloji Ürünler Hizmetleri Haber Rehber


Telif hakkı 2011 Solaronix SA ©. Tüm hakları saklıdır.
solar cell commercialeile en iyi eşleşen sonuçlar
stability of a photovoltaic device is a crucial point for its commercial use. ... Metne git »