淮安信息职业技术学院毕业设计论文
图3-3 二氧化钛涂覆
取一定面积的导电玻璃,用万用表来检测判断其导电面。用透明胶带盖住电极的四边,其中3边约盖住1—2mm宽,而第四边约盖4—5mm宽。 胶带的大部分与桌面相粘,有利于保护玻璃不动,这样形成一个约40—50μm 深的沟,用于涂敷二氧化钛。在上面几滴TiO2溶液,然后用玻璃棒徐徐地滚动,使其涂敷均匀(图3-3)。
图3-4 用酒精灯烘干
(图3-4)待二氧化钛薄膜自然凉干后,再撕去胶带,放入炉中,在450℃下
保温半小时。可选用电热枪或管式炉,也可用酒精灯或天然气灯在有支撑下加热10min。然后让其自然冷却至室温,储存备用。 烧结后得到二氧化钛膜。其类似于类囊体膜,呈多孔状,多孔膜有利于吸收太阳光和收集电子。
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染料敏化太阳能电池的制作过程
3.1.2利用天然染料把二氧化钛膜着色
在新鲜的或冰冻的黑莓、山莓和石榴籽上滴3—4滴水,再进行挤压、过滤,即可得到我们所需要的初始染料溶液;也可以把TiO2 膜直接放在已滴过水并挤压过的浆果上,或在室温下把TiO2膜浸泡在红茶(木槿属植物) 溶液中。有些水果和叶子也可以用于着色。如果着色后的电极不立即用,必须把它存放在丙酮和脱植基的叶绿素混合溶液中(图3-5)。
图3-5 二氧化钛薄膜着色
3.1.3制作反电极
图3-6 反电极制备
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电池既需要光阳极,又要一个对电极才能工作。对电极又叫反电极。 取与正电极相同大小的导电玻璃,利用万用表判断玻璃的导电面(利用手指也可以作出判断,导电面较为粗糙)。把非导电面标上‘+’,然后石墨棒或软铅笔在整个反电极的导电面上涂上一层碳膜。这层碳膜主要对Iˉ和I3ˉ起催化剂的作用。整个面无需掩盖和贴胶带。因而整个面都可以涂上一层催化剂。可以通过把碳膜在450℃下烧结几分钟来延长电极的使用寿命。电极必须用乙醇清洗,并烘干。也可以利用化学方法沉积一层通明的、致密的铂层来代替碳层作为反电极(图3-6)。 3.1.4 组装电池
小心地把着色后的电极从溶液中取出,并用水清洗。烘干之前再用乙醇或异丙醇清洗一下,以确保将着色后的多孔TiO2膜中的水份除去。把烘干后的电极的着色膜面朝上放在桌上,再把涂有催化剂的反电极放在上面,把两片玻璃稍微错开,以便于利用未涂有TiO2的电极部分和反电极作为电池的测试用(图3-7)。
图3-7 电池的封装
3.1.5 注入电解质
用两个夹子把电池夹住,再滴入两滴含碘和碘离子的电解质溶液,由于毛细管原理,电解质很快在两个电极间均匀扩散(图3-8)。
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染料敏化太阳能电池的制作过程
图3-8 电解质的注入
图3-9 完成制作并用万用表测试
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