سلولهای خورشیدی رنگحساس: تفاوت میان نسخهها
جز ربات ردهٔ همسنگ (۲۶) +مرتب (۹.۳): + رده:سلولهای فیلم نازک |
جز ربات ردهٔ همسنگ (۲۶) +مرتب (۱۱ core): + رده:تجارتی کردن انرژیهای تجدیدپذیر |
||
خط ۴: | خط ۴: | ||
== ساختار == |
== ساختار == |
||
[[تیتانیا]] ({{chem|TiO|2}}) که یک [[نیمهرسانا |
[[تیتانیا]] ({{chem|TiO|2}}) که یک [[نیمهرسانا]]ست ماده اصلی این سلولها و در نقش [[آند]] است که یک مولکول رنگ (همان dye) که جاذب نور خورشید است، روی آن را میگیرد. این مولکول همانند [[سبزینه]] در گیاهان عمل میکند. برای افزایش بازدهی، باید ساختار تیتانیا متخلل بوده تا حداکثر سطح تماس با مولکول بوجود آید. این ساختار با یک [[الکترولیت]] پوشانیده شده و یک فلز مانند [[پلاتین]]، [[نقره]] یا [[طلا]] که در نقش [[کاتد]] است روی آن رسوب داده میشود تا سلول بدست آید. |
||
[[پرونده:Dye Sensitized Solar Cell Scheme.png|350px|چپ|thumb]] |
[[پرونده:Dye Sensitized Solar Cell Scheme.png|350px|چپ|thumb]] |
||
== نحوه کار == |
== نحوه کار == |
||
نور خورشید با عبور از [[الکترولیت]] شفاف، به مولکول رنگ رسیده و الکترونهای آن را برانگیخته میکند. این [[الکترون |
نور خورشید با عبور از [[الکترولیت]] شفاف، به مولکول رنگ رسیده و الکترونهای آن را برانگیخته میکند. این [[الکترون]]ها وارد تیتانیا میشوند. تیتانیا نیمهرسانا با [[نوار ممنوعه]] حدود ۳/۵ [[الکترونولت]] است. الکترونها درین نوار ممنوعه جذب و تیتانیا میدان الکتریکی و در نتیجه آن جریان ایجاد میکند. این جریان وارد مدار شده و بعد به کاتد انتقال مییابد. کاتد همچنین نقش [[کاتالیزور]] نیز دارد و الکترونها را وارد [[الکترولیت]] میکند تا از طریق واکنش شیمیایی در الکترولیت، دوباره الکترونها وارد مولکول رنگ شوند. |
||
در سلولهای قدیمی [[سیلیکون |
در سلولهای قدیمی [[سیلیکون]]ی، هر دو کار تهییج الکترون با نور رسیده، و تولید جریان با میدان الکتریکی ناشی از الکترونها بر عهده سیلیکون است درحالی که در سلولهای رنگ-حساس تهییج الکترونی بوسیله مولکول رنگ و جریان با تیتانیا انجام میگیرد. |
||
== جستارهای وابسته == |
== جستارهای وابسته == |
||
خط ۳۲: | خط ۳۲: | ||
[[رده:اختراعات سوئیس]] |
[[رده:اختراعات سوئیس]] |
||
[[رده:تابش فرابنفش]] |
[[رده:تابش فرابنفش]] |
||
[[رده:تجارتی کردن انرژیهای تجدیدپذیر]] |
|||
[[رده:سلولهای فیلم نازک]] |
[[رده:سلولهای فیلم نازک]] |
نسخهٔ ۶ ژوئن ۲۰۱۶، ساعت ۰۴:۱۱
سلول خورشیدی رنگ-حساس (به انگلیسی: Dye-sensitized solar cell) (یا به اختصار DSSC, DSC, DYSC) گونهای سلول خورشیدی ارزان قیمت متعلق به دسته سلولهای خورشیدی لایه نازک است. اساس کار این سلولها یک نیمه رساناست که بوسیله یک آند حساس به نور و یک الکترولیت تشکیل میگردد.
گرچه راندمان تبدیل انرژی در این سلولها نسبت به دیگر سلولهای خورشیدی پایینترست اما آنچه باعث توسعه این نسل از سلولها شده پایین بودن نسبت قیمت بر عملکرد آنهاست که تولید انرِژی را به طور چشمگیری مقرونبهصرفه کرده است. به افتخار سازنده این سلولها، میخائیل گرتزل، آنها را با نام Grätzel cell نیز میشناسند.
ساختار
تیتانیا (TiO
2) که یک نیمهرساناست ماده اصلی این سلولها و در نقش آند است که یک مولکول رنگ (همان dye) که جاذب نور خورشید است، روی آن را میگیرد. این مولکول همانند سبزینه در گیاهان عمل میکند. برای افزایش بازدهی، باید ساختار تیتانیا متخلل بوده تا حداکثر سطح تماس با مولکول بوجود آید. این ساختار با یک الکترولیت پوشانیده شده و یک فلز مانند پلاتین، نقره یا طلا که در نقش کاتد است روی آن رسوب داده میشود تا سلول بدست آید.
نحوه کار
نور خورشید با عبور از الکترولیت شفاف، به مولکول رنگ رسیده و الکترونهای آن را برانگیخته میکند. این الکترونها وارد تیتانیا میشوند. تیتانیا نیمهرسانا با نوار ممنوعه حدود ۳/۵ الکترونولت است. الکترونها درین نوار ممنوعه جذب و تیتانیا میدان الکتریکی و در نتیجه آن جریان ایجاد میکند. این جریان وارد مدار شده و بعد به کاتد انتقال مییابد. کاتد همچنین نقش کاتالیزور نیز دارد و الکترونها را وارد الکترولیت میکند تا از طریق واکنش شیمیایی در الکترولیت، دوباره الکترونها وارد مولکول رنگ شوند.
در سلولهای قدیمی سیلیکونی، هر دو کار تهییج الکترون با نور رسیده، و تولید جریان با میدان الکتریکی ناشی از الکترونها بر عهده سیلیکون است درحالی که در سلولهای رنگ-حساس تهییج الکترونی بوسیله مولکول رنگ و جریان با تیتانیا انجام میگیرد.
جستارهای وابسته
- انرژی خورشیدی
- انرژی حرارتی خورشیدی
- توان خورشیدی
- صفحه خورشیدی
- سلول خورشیدی
- سلول فوتوالکتروشیمیایی
- اثر فوتوولتاییک
- اثر ترموالکتریک
- اثر فوتوالکتریک
منابع
Jenny Nelson, Physics of Sollar Cels', Imperial College Press