[实用新型]微磁纳米TiO2晶体化学能太阳能电池

说明书

【技术领域】

本实用新型属于光电转换的器件技术领域，更具体地说是一种微磁纳米TiO₂晶体化学能太阳能电池。

【背景技术】

在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的，但由于成本居高不下，远不能满足大规模推广应用的要求。为此，人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索，而这当中新近发展的纳米TiO₂晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。

纳米晶化学太阳能电池(简称NPC电池)，是由一种在禁带半导体材料修饰、组装到另一种大能隙半导体材料上形成的，窄禁带半导体材料采用过渡金属Ru以及Os等的有机化合物敏化染料，大能隙半导体材料为纳米多晶TiO2并制成电极，此外NPC电池还选用适当的氧化一还原电解质。纳米晶TiO2工作原理：染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态，激发态不稳定，电子快速注入到紧邻的TiO2导带，染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿，进入TiO2导带中的电子最终进入导电膜，然后通过外回路产生光电流。

纳米晶TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/5-1/10.寿命能达到20年以上。

【实用新型内容】

本实用新型所提供的微磁太阳能电池是在纳米TiO₂晶体化学能太阳能电池基础上研发的新型太阳能电池，即基于电磁感应定律和电磁力定律，用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到提高太阳能电池效率的目的。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：微磁纳米TiO₂晶体化学能太阳能电池，包括阳极和阴极，所述阳极为染料敏化半导体薄膜(TiO₂膜)，所述阴极为镀铂的导电玻璃，所述阳极和阴极相对设置，周边密封形成封闭的腔体，在所述的腔体中填充有染料敏化半导体材料和电解质，所述阳极外表面覆盖有一层镀有透明导电膜的玻璃基底，其特征是：在所述染料敏化半导体材料中间隔设置两片以上与所述阳极和阴极平行的磁片。

作为上述方案的进一步改进，所述磁片长度与所述阳极和阴极相等，厚度为0.5-1.5mm，宽度为1-5mm，间距为1-4mm。

本实用新型的原理在于：参见附图2，染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态，激发态不稳定，向外受力，在磁片的磁场作用下产生电流，电子快速注入到紧邻的TiO₂导带，染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿，进入TiO₂。

本实用新型的优点在于：其光电效率超过现有纳米TiO₂晶体化学能太阳能电池，解决了现有染料太阳能电池光电转化率不高的难题，同时具有廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能，制作成本较低.寿命较长。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为本实用新型的工作原理图。

【具体实施方式】

参见附图1，微磁纳米TiO₂晶体化学能太阳能电池，包括阳极2和阴极5，阳极2为染料敏化半导体薄膜(TiO₂膜)，阴极5为镀铂的导电玻璃，阳极2和阴极3相对设置，周边密封形成封闭的腔体，在所述的腔体中填充有染料敏化半导体材料3和电解质5，阳极2外表面覆盖有一层镀有透明导电膜的玻璃基底1。在染料敏化半导体材料3中间隔设置六片与阳极2和阴极5平行的磁片4。磁片4由永磁材料制成，其长度与阳极2和阴极5相等，厚度为1mm，宽度为2mm，间距为2.5mm。