本實用新型屬于太陽能電池領域,具體涉及一種染料敏化太陽能電池,特別地,涉及一種增加光利用率的染料敏化太陽能電池。
背景技術:
能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎。太陽能源源不斷的輻照地面,且清潔無任何污染,在解決能源和環(huán)境的問題上極具吸引力。薄膜技術的應用可以減少原材料的消耗,近年來國際范圍內都十分關注低成本薄膜太陽電池材料及器件的研發(fā)。自從1991年瑞士的Gratzel教授等人首次對染料敏化太陽能電池的光電轉換效率取得突破性進展以來,染料敏化太陽能電池就以其低廉的成本,簡單的制作工藝和良好的應用前景而廣受關注,成為繼硅晶太陽能電池后被認為最有潛力的第三代太陽能電池之一。一般地,染料敏化太陽能電池由光陽極(入射電極),吸光層,和對電極(陰極)組成一個三明治結構。目前的染料敏化太陽能電池對光的利用率很低,大部分光被入射電極反射,和一部分光透過吸光層后透過對電極,這部分光沒有被吸光層吸收,降低了染料敏化太陽能電池的光利用率,從而影響染料敏化太陽能電池的光電轉換效率。
技術實現要素:
本實用新型的目的是針對目前染料敏化太陽能電池中應用的問題,提出了一種增加光利用效率的染料敏化太陽能電池,包括:
入射層、吸光層、和陰極層;
其中,所述入射層、所述吸光層和所述陰極層依次排列,所述入射層透明,光線透過所述入射層并照射至所述吸光層;
所述入射層包括:透明基體;至少一層增透膜,所述增透膜鍍在所述透明基體第一表面上;和導電膜,所述導電膜鍍在所述透明基體第二表面上;所述吸光層鍍在所述導電膜上;所述陰極層包括基體和鍍在基體上的陰極電極層,所述陰極電極層被制成不透明的鏡面。
進一步地,所述入射層包括兩層增透膜,并且所述增透膜的增透區(qū)間與所述吸光層的吸光區(qū)間匹配,由此,通過增加透過的光進一步被吸光層吸收,從而增加太陽能電池的光利用效率。
進一步地,所述吸光層包括納米空心球層、納米片層、納米線層、納米管層中的一種或者幾種。所述吸光層厚度為10-20um。
進一步地,所述染料敏化太陽能電池還包括密封環(huán),所述密封環(huán)置于所述入射層和所述陰極層之間,使所述入射層和所述陰極層之間形成密封腔,所述吸光層容納于所述密封腔內,所述密封腔內注入有電解質。
本實用新型的有益效果:1)通過在入射層上表面鍍上與吸光層匹配的增透膜,增加有效光的入射效率,從而增加了光電效率;2)通過在陰極基體上鍍制不透明的鏡面陰極電極層,使透過吸光層的光在陰極層表面發(fā)生反射,并重新進入吸光層,增加了光的利用效率,從而增加了光電轉換效率。
附圖說明
圖1是本實用新型提供的染料敏化太陽能電池的結構示意圖;
具體實施方式
下面將結合本實用新型的實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
實施例1
如圖1所示,說明了一種染料敏化太陽能電池,包括:入射層100、吸光層200和陰極層300;其中,所述入射層100、所述吸光層200和所述陰極層300依次排列,所述入射層100透明,光線透過所述入射層100并照射至所述吸光層200;
所述入射層100包括:透明基體101,增透膜102,所述增透膜鍍在所述透明基體101第一表面上,和導電膜103,所述導電膜鍍在所述透明基體第二表面上。所述吸光層200鍍在所述導電膜103上;所述陰極層300包括基體301和鍍在基體上的陰極電極層302,所述陰極電極層被制成不透明的鏡面。
所述吸光層200為納米管層和納米片層制成的20um厚的復合吸光層,所述納米管層與所述導電膜接觸,所述納米片層鍍在所述納米管層上。所述陰極層由Pt制成。
進一步地,所述染料敏化太陽能電池還包括密封環(huán)400,所述密封環(huán)400置于所述入射層100和所述陰極層300之間,使所述入射層100和所述陰極層300之間形成密封腔401,所述吸光層200容納于所述密封腔401內,所述密封腔401內注入有電解質。
實施例2
實施例2的結構與實施例1大致相同。不同之處在于,所述增透膜102包括兩層組合增透膜。所述吸光層為納米空心球層和納米線層制成的15um厚的復合吸光層,所述納米線層與所述導電膜接觸,所述納米空心球層鍍在所述納米線層上。所述陰極層由Au制成。
對于本領域技術人員而言,顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。