Hur till bygga & användning A Dye-Sensitized solcell (PD) + en diskussion om energieffektivitet & (2 / 6 steg)

Steg 2: Förbered PD elektroderna

För varje solcell du montera, behöver du en anod och en katod. Anoden innehåller färgämnet och titandioxid molekylerna. Fotoner kommer att uppväcka dye molekylar elektroner och elektronerna hoppar från dye molekylen till titandioxid till glas anoden genom diffusion. Elektronerna kommer därefter resa genom en krets som kopplar samman de två elektroderna och tillbaka till cellen genom glas katoden. För att slutföra kretsen, underlättar en interstitiell elektrolyt lösning flödet av elektroner tillbaka till Anodens ekologiska dye molekyler.

Så, om du vill montera din anod, måste du:
1) Bered en titandioxid

Långsamt Tillsätt 20mL ättiksyra-lösning (0.1675 mL CH3COOH per 99.8225 mL vatten) till 12g titandioxid pulver. Långsamt att lägga till syran, förutom kraftigt blanda lösningen, kommer att säkerställa en enhetlig pasta. Det rekommenderas att du använder en mortel och stöt för detta steg. (Figur 4 & 5)

2) glödga titandioxid till din första glasplatta

Omfatta samtliga FTO glasplatta fyra kanterna med en 2mm tjock bit av scotch tejp (om den ledande sidan, vilket avgörs av en multimeter). Detta skapar en ultra-tunn "skålen" som kommer att fyllas med titandioxid-lösningen. Gäller tre droppar TiO2 lösningen för din elektrod och sprids jämnt och försiktigt med ett glas omrörning rod. (Figur 3 & 6)

Glödga glasskivan med ugn (eller annan värmekälla) vid 450C i 30 minuter. (Figur 7)

3) Blötlägg glödgad elektroden i din dye lösning

Skapa en lösning som innehåller färgämnet molekyler. Detta görs lättast med saften från frysta hallon (som enkelt kan köpas i avsnittet frysta livsmedel i en stormarknad). Den organiska färgämne lösningen kan renas genom filtrering metoder (Obs, men min forskargrupp använt mycket grundläggande metoder. Vi pulveriseras frysta hallon i en juice med en mortel och stöt. Efteråt kan vi klämde denna lösning genom en cheesecloth, och denna process bort de största bitarna av pappersmassa.) Oavsett, Blötlägg glödgad elektroden i din dye lösning i tio minuter. (Du bör märka av sedan slutet av denna period som färgen på din glasplatta har ändrats som färga molekyler kovalent bundna till TiO2. Detta är den process som kallas sensibilisering. Du bör också vara medveten om att andra dye lösningar kräver blötläggning i olika längder av tid) försiktigt skölja bort glasskivan med vatten en gång och etanol två gånger så att kvarvarande massa och socker tas bort. (Figur 8, 9 och 10)

Som för din katoden:
1) täcka en sida av glasytan med en carbon film (med grafit penna).

Denna process är ganska självförklarande. Se bara till att du tillämpar en komplett beläggning av grafit på plattan. Detta kan ta tid beroende på din penna. (Figur 11)

2) tillval: Glödga katoden i en ugn vid 450 C i några minuter.

3) försiktigt skölja katoden med etanol.