色素増感太陽電池

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Dye-sensitized Solar Cells

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10:30 min
April 30, 2023

概要

ソース: タマラ ・ m ・力、化学のテキサス A & M 大学

今日の現代世界には、大量のエネルギーが必要です。一方、我々 は石炭や石油などの化石燃料からのエネルギーを活用、これらのソースが再生不可能なしたがって供給は限られています。私たちのグローバルなライフ スタイルを維持するために我々 は、再生可能エネルギー源からエネルギーを抽出する必要があります。最も有望な再生可能エネルギー源、豊かさの面では、完全に私たちの惑星上の何回も燃料に十分すぎるほどの太陽エネルギーは、太陽です。

太陽からエネルギーを抽出するにはどのように我々?自然はそれを把握する最初: 光合成は、植物が水と二酸化炭素を炭水化物と酸素に変換という過程。このプロセスは植物の葉で発生し、葉のグリーン色のクロロフィル顔料に依存しています。これは化学反応を駆動するエネルギーを吸収され、太陽光からエネルギーを吸収するこれらの着色分子です。

1839 年には、エドモンド ベクレル、19 歳フランス物理学者彼の父の研究室での実験は、最初の太陽電池を作成されます。彼は電圧を生成した白金電極に接続され、現在は銀の塩化物の酸性溶液を照らされました。1は、多くの発見や進歩は後半 19前半の 20th世紀で行われた、最初の実用的な太陽電池は、ベル研究所によって建てられた 1954 年にだけだった。1950 年代以降、太陽電池は、衛星の電源に使用されました。2

太陽電池は、電流を作成する光を利用する電気機器です。このビデオは、準備と電池、色素増感太陽電池 (開発) のようなの 1 つのタイプのテストを示します。最初にカリフォルニア大学バークレー校でブライアン ・ オリーガンとマイケル Grätzel によって発明された Grätzel は、エコール連邦工科ローザンヌ スイス連邦共和国、1991 年に最初の非常に効率的な開発で最高潮に達するでこの仕事を追求しました。3植物のようなこれらの太陽電池は、太陽からハーネス エネルギーを支援するのに染料を使用します。

原則

手順

1. TiO2ペーストの準備 質量コロイドの TiO2粉末 6 g とすり鉢で配置。 慎重に TiO2酢の 2-3 mL を追加し、均一なペーストが得られるまで、懸濁液を杵に研削を開始します。研削粉の集合塊を破るに提供しています。 酢の追加を続けます 〜 1 mL を研削中、までインクリメント 〜 9 mL の総数。追加するたびに、前に貼り付けの一貫性は制服としこりの?…

結果

手順 6.5.3-6.5.4 で収集された各データ ポイントに電流密度 (mA/cm2) と電力密度 (mW/cm2) を計算します。電流密度を計算するには、手順 2.7 で決定されたフィルムの表面の面積によって電流を割ります。電力密度を計算するには、電流密度により電圧を掛けます。6.3、6.4, と 6.5.3-6.5.4 の手順でデータが収集された電圧 (mV) の電流 (mA) をプロットします。すべ…

Applications and Summary

このビデオは、準備と簡単な開発の分析を示した。

太陽電池より一般的になっているし、彼らの演奏を事前に行われている多くの研究があります。シリコン半導体に基づいている従来の太陽電池は、宇宙と地球上に使用されている太陽電池パネルを作るに使用されます。デンバー国際空港を作るコロラド州の日当たりの良い気候の使用し、4 つの太陽電池ア?…

参考文献

  1. Williams, R. Becquerel Photovoltaic Effect in Binary Compounds. J Chem Phys, 32 (5), 1505-1514 (1960).
  2. Perlin (2005), Late 1950s – Saved by the Space Race", Solar Evolution – The history of Solar Energy. The Rahus Institute. Retrieved 28 June 2016.
  3. Regan, B., Gratzel, M. Nature, 353, 737-740 (1991).
  4. Miessler, G. L., Fischer, P. J., Tarr, D. A. Inorganic Chemistry, Pearson, 2014.
  5. Wikipedia page: Dye-sensitized solar cell,
  6. Smestad, G. P., Grätzel, M. Demonstrating Electron Transfer and Nanotechnology: A Natural Dye-Sensitized Nanocrystalline Energy Converter. J Chem Ed. 75 (6), 752 (1998).
  7. Burschka, J., Pellet, N., Moon, S.-J., Humphry-Baker, R., Nazeeruddin, M. K., Grätzel, M. Sequential deposition as a route to high-performance perovskite-sensitized solar cells. Nature, 499 (7458), 316-9 (2013).

筆記録

1. TiO2ペーストの準備 質量コロイドの TiO2粉末 6 g とすり鉢で配置。 慎重に TiO2酢の 2-3 mL を追加し、均一なペーストが得られるまで、懸濁液を杵に研削を開始します。研削粉の集合塊を破るに提供しています。 酢の追加を続けます 〜 1 mL を研削中、までインクリメント 〜 9 mL の総数。追加するたびに、前に貼り付けの一貫性は制服としこりの?…