染料敏化太阳能电池

1. 准备₂粘贴

1. 大量出6克的胶体的₂粉末, 并将其放置在砂浆中。
2. 小心地将2-3 毫升的醋添加到₂, 并开始研磨与杵的悬浮, 直到得到一个均匀的糊。研磨的作用是粉碎聚集在粉末中的团簇。
3. 继续添加醋, 在〜1毫升增量, 而研磨, 高达〜9毫升总体积。在加入之前, 浆料的稠度应均匀, 无结块。最后的糊状物应厚, 但不要太厚, 不能挤出一个滴管瓶。
4. 加入1滴肥皂到1毫升蒸馏水, 轻轻混合。
5. 将碟状肥皂液添加到₂悬浮液中, 轻轻搅拌, 小心不要产生气泡。
6. 允许悬挂平衡15分钟。该碟肥皂作为表面活性剂, 以帮助使悬挂更容易蔓延到一个统一的电影在玻璃上。

2. 在玻璃上沉积的₂

1. 清洁两个导电玻璃滑板。用乙醇浸泡 kimwipe, 用它擦干净两片导电玻璃。将干净的幻灯片放在新的 kimwipe 上。
2. 确定玻璃的哪一面是导电的。使用万用表设置为欧姆, 触摸两个导致玻璃的一面。如果观察到10和30Ω之间的读数, 它是导电的一面。读数为0Ω表示不导电的一面。
3. 屏蔽幻灯片。将一个玻璃滑板与导电侧向上, 另一玻片的导电侧向下。小心地保持幻灯片的感人, 将玻璃滑梯贴在长凳上。将磁带放在幻灯片的四边的三处, 确保 5-8 mm 的幻灯片在三边 (图 4) 中的每一侧都有磁带覆盖。用力按压胶带, 确保没有气泡。
4. 应用₂粘贴。使用玻璃棒, 在幻灯片的蒙版上边缘应用一条薄薄的粘贴线。用玻璃棒小心地把粘贴下来的幻灯片的长度, 并备份。重复这项运动2-3x 不抬杆, 或直到一个统一的电影获得。
   1. 如果胶片不均匀, 只需用 kimwipe 擦拭, 用乙醇清洁玻璃, 再干一次, 再试一次。
5. 让胶片干一点, 然后小心地从玻璃上取下胶带。带有₂胶片的幻灯片应该在导电面上。另一张幻灯片可以在以后进行清理和使用。
6. 退火₂胶片。小心地将幻灯片 (₂侧上) 放在设置为450° c 的热板上。观看, 当₂的颜色变暗为紫色/褐色, 并恢复其白色颜色。此时, 将板关闭, 让胶片慢慢冷却。如果幻灯片冷却得太快, 它可能会开裂或碎裂。
7. 用尺子测量覆膜的表面积, 并记下这个值。

图 4.在玻璃上沉积的₂ 。

3. 用染料沾上₂胶片

1. 把一些黑莓, 覆盆子, 或樱桃在一个迫击炮和粉碎他们与杵。
2. 通过咖啡过滤器和培养皿过滤解决方案。可能需要在果汁里加几毫升水。
3. 将冷却的₂胶片放置在培养皿中, 将其朝下。小心不要刮掉任何₂。允许染料被吸附在胶片上。这可能需要几分钟的时间。
4. 一旦影片完全涂布 (它应该是深红色或紫色, 并没有白色斑点), 举起的幻灯片与钳子 (小心, 只硬的玻璃, 而不是电影), 并用清水冲洗幻灯片, 然后乙醇。用 kimwipe 涂抹干膜, 立即使用。
   1. 如果不立即使用, 然后存储在一个培养皿中含有醋酸在 pH 值 3-5, 并覆盖的菜盖和铝箔包装。

4. 准备计数器电极

1. 使用另一种导电玻璃滑动, 按照步骤 2.1-2.2。
2. 在导电面上应用碳催化剂。使用镊子, 保持幻灯片, 导电侧向下, 在本生燃烧器的尖端。移动幻灯片周围, 使煤烟收集在整个表面, 但不超过三十年代。让滑动冷却, 用棉签擦拭幻灯片一侧的烟灰。
   1. 另外, 使用 HB 铅笔, 用石墨覆盖整个导电表面。这给出了一个更健壮的电极, 但它的性能较差。

5. 组装太阳能电池

1. 将染色胶片烘干。用乙醇冲洗, 把它放在 kimwipe 上。用第二个 kimwipe 轻轻地涂抹这部电影。薄膜必须是干燥的, 以不影响电解质溶液。
2. 与电极膜侧向上, 轻轻地将碳涂层电极放在上面 (碳面向下)。一定要抵消幻灯片, 使两个电极的裸露侧面可以被裁剪成电线。将两个装订夹放在相邻的偏置玻璃的两侧。
3. 将几滴电解质溶液沿滑块边缘放置, 并通过交替打开/关闭活页夹剪辑, 仔细地打开/关闭单元格的每一侧。确保所有染色区域与电解质溶液接触, 必要时重复步骤5.2。
4. 用 kimwipes 和乙醇擦拭暴露区域的多余电解质。
5. 将鳄鱼夹子固定在太阳电池的两个侧面。

6. 测量电池性能

注意: 理想情况下, 这些测量将在外面进行。然而, 如果天气不允许, 他们可以做内使用卤素灯。所有的测量都应在不移动的情况下进行, 以便在相同的条件下进行。

1. 一定要使该单元格的方向朝向太阳, 并将聚碳酸酯覆盖在电池上.这可以保护细胞免受紫外线的伤害。
2. 将负电极 (₂镀膜玻璃) 连接到万用表的负极线, 将正极 (C) 与万用表的正极 (图 5) 相连。
3. 将万用表设置为伏特, 并测量电压。这是开路电位 (在零电流下的最大电压)。将电池 (用手或固体物体) 盖住, 以确保电压降低。
4. 将万用表设置为毫安 (mA), 并测量最大电流。这是短路电流 (最大电流在零电压)。用 (手) 盖住电池以确保电流减小。
5. 记录一个全电流电压曲线使用500Ω电位器作为一个变量负载。
   1. 确定电位器上的引线是中央分路器。这种铅可以使阻力变化。为此, 请将万用表 (设置为欧姆) 连接到电位器上的两个引线, 并改变电位器的电阻。注意电阻是否发生变化。重复这两个组合的潜在顾客。在三组合中的两个中, 应观察电阻的变化。在两个组合中使用的带变化的引线是中心分路器, 而另外两个在功能上是相同的。
   2. 组装电路, 如图 5 (右) 所示。
   3. 将电位器设置为完全 (或零) 电阻, 并注意电流和电压。
   4. 改变电位器的阻力小增量, 并注意电流和电压, 使有几个点, 跨越的整个范围的电位器。在这些测量过程中, 一定不要移动单元格。一旦电流开始改变, 一定要收集许多数据点;当数据点不变时, 可以获得更少的点数。

图 5.电路图测量开路电位和短路电流 (左, 步骤6.3 和 6.4), 并记录 i-v 曲线 (右)。