[实用新型]一种柱形染料敏化太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及可再生能源光伏领域，尤其是一种新型的柱形染料敏化太阳能电池。

背景技术

染料敏化太阳能电池由于其成本低、易于制作等优点引起人们的广泛关注，近几年光电转换效率有所提高。目前国内外关于该类电池的大面积的制作工艺的优化及效率的提高等工作也在广泛开展，但是由于液结电池的封装问题难于解决，寿命还经不住考验等因素，该技术至今未能转化为产品。现有的太阳能电池大多为板式结构，纳米半导体材料的表面吸附的电解质的量很少，微量的挥发足以导致电池寿命下降。液体电解质的挥发和泄漏一直是该类电池的致命的问题，阻碍了该类电池的产业化进程。而且板式太阳能电池受采光方向的影响，影响太阳光的利用率。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型的染料敏化太阳能电池，以克服上述缺陷，提高染料敏化太阳能电池寿命，增大最大受光面积。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种柱形染料敏化太阳能电池，底面为圆形或多边形，侧面为双层结构，侧面内层为光阴极，光阴极外侧面镀有铂或者碳，光阴极制备有均匀分布的通孔；侧面外层为光阳极光阳极内表面涂覆有染料敏化的纳米半导体材料；柱体内部充有电解质。

所述的柱形染料敏化太阳能电池，光阳极套装或连接在光阴极外面，光阴极和光阳极上下错位0.5mm-1.0mm。

所述的柱形染料敏化太阳能电池柱体上端带有磨砂口，太阳能电池用带有磨砂口的磨口盖子封口。

与传统的平板式结构相比，柱形染料敏化太阳能电池具有以下有效的技术效果：

1、柱体整个侧面都是有效的受光面积；有助于大面积吸收太阳光，增大输出功率；

2、立体结构美观大方，易于应用；

3、改变了原有的封装方式，实现电解质多次灌注，延长了染料敏化太阳能电池的使用寿命；

4、柱体内部用于存放电解质，电解质通过光阴极的通孔后通过吸附作用吸附于染料敏化的纳米半导体材料；

5、棱柱式结构可以通过相应的串并联连接满足不同用户的需求。

附图说明

图1是柱形染料敏化太阳能电池剖面图。

图2a是圆柱形染料敏化太阳能电池横截面图。

图2b是棱柱形染料敏化太阳能电池横截面图。

其中，1 光阳极，2 电解质，3 光阴极，4 磨口盖子，5 通孔。

具体实施方式

下面结合附图说明柱形染料敏化太阳能电池的结构，图1是柱形染料敏化太阳能电池剖面图；本申请的光阳极1和光阴极3的基底材料均为导电玻璃，在其表面涂覆有电极材料。柱形染料敏化太阳能电池，底面为圆形或多边形，侧面为双层结构，侧面内层为光阴极3，光阴极3外侧面镀有铂或者碳，光阴极3制备有均匀分布的通孔；侧面外层为光阳极1，光阳极1内表面涂覆有染料敏化的纳米半导体材料；柱体内部充有电解质。所述的柱形染料敏化太阳能电池，光阳极1套装或连接在光阴极3外面，光阴极3和光阳极1上下错位0.5mm-1.0mm。

具体以圆柱形和棱柱形设计说明，但本申请并不局限于上述设计。

具体实施例1：圆柱形染料敏化太阳能电池，圆柱底面为圆形(见附图2a)，与光阴极3侧面连为一体(如玻璃杯状)；侧面为双层结构，柱体内部充有电解质。光阴极3外侧面镀有铂或者碳，并制备孔径合适的、均匀分布的通孔5，电解质通过通孔5吸附在光阳极1、光阴极3上；光阳极1内表面涂覆有染料敏化的纳米半导体材料，套装在光阴极3外面。柱体整个侧面都是有效的受光面积；有助于大面积吸收太阳光，增大输出功率。圆柱体内部装有电解质2给电池体系源源不断的提供电解质溶液，双层结构的中间也充有电解质2，内外的电解质通过电池光阴极3上的通孔5贯通。光阴极1和光阳极3上下稍有错位后使上下底边留有0.5mm-1.0mm的边缘，用于封装及引线。柱体上端带有磨砂口，太阳能电池用带有磨砂口的磨口盖子4封口，通过柱体上端的磨砂口进行电解质的灌注和补充。实现了电解质多次灌注，延长了电池寿命。

具体实施例2：棱柱形结构底面为正多边形(见附图2b)，光阴极3侧面为长方形并制备有通孔5，各侧面以性能良好的无机或有机材料与底面进行封接。每一独立的侧面组与染料敏化后的纳米半导体光阳极1通过无机或有机封接材料组装成一片电池。多片电池之间可以通过串并联进行连接满足不同的需求。柱体整个侧面都是有效的受光面积，有助于大面积吸收太阳光，增大输出功率。棱柱体内部装有电解质2，双层结构的中间充有电解质2，内外的电解质通过电池光阴极3上的通孔贯通，电解质2通过通孔5吸附在光阳极1、光阴极3上。光阴极1和光阳极3上下稍有错位后使上下底边留有0.5mm-1.0mm的边缘，用于封装及引线。柱体上端带有磨砂口，太阳能电池用带有磨砂口的磨口盖子4封口，通过柱体上端的磨砂口进行电解质2的灌注和补充。实现了电解质多次灌注，延长了电池寿命。