लचीले सौर सेलों का डाई संवेदीकरण

197 के दशक की शुरुआत में, लोगों को प्रकाश संश्लेषण का अनुकरण करके नए सौर सेल विकसित करने की आशा थी। उस समय, लोग सेमीकंडक्टर क्रिस्टल सामग्री टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) की सतह पर क्लोरोफिल डाई की एक परत लपेटते थे। यद्यपि डाई सेंसिटाइज्ड सोलर सेल (डीएससी) की अवधारणा प्रस्तावित की गई थी, क्लोरोफिल में इलेक्ट्रॉन परिवहन की कठिनाई के कारण, रूपांतरण दक्षता केवल 0.01 प्रतिशत थी।
1991 तक ऐसा नहीं था कि स्विस रसायनज्ञ माइकल ग्रेटज़ेल ने डाई सेंसिटाइज़्ड बैटरियों के वास्तविक विकास को बढ़ावा देने के लिए नैनो तकनीक का उपयोग किया था। ग्रैट्ज़ेल TiO2 क्रिस्टल के बड़े कणों को 20 एनएम व्यास वाले स्पंजी TiO2 के छोटे कणों से बदल देता है। बाहरी परत को डाई की एक पतली परत से लेपित किया जाता है, जिससे 10 um मोटी ऑप्टिकल पारदर्शी फिल्म बनती है। बनाई गई पहली डाई सेंसिटाइज्ड बैटरी ने 7.1 प्रतिशत की रूपांतरण दक्षता और 12 एमए/सेमी^2 की वर्तमान घनत्व हासिल की है। आज, डाई सेंसिटाइज्ड बैटरियों की रूपांतरण दक्षता का विश्व रिकॉर्ड 11 प्रतिशत है।
ईंधन संवेदी सेल की संरचना में, चार्ज ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए फोटोसेंसिटाइज़र को कार्बोक्सिल (- COOH), फॉस्फोरिक एसिड (- PO3H2), या बोरिक एसिड - B (OH) 2 के कार्यात्मक समूहों के माध्यम से TiO2 कणों की सतह पर लेपित किया जाता है। . फिर उन्हें रेडॉक्स मध्यस्थ समाधान में डुबोया जाता है, जिसमें टीसीओ ग्लास और धातु सब्सट्रेट क्रमशः कैथोड और एनोड के रूप में काम करते हैं। फोटोसेंसिटाइज़र उत्सर्जित प्रकाश को अवशोषित करता है, और जमीनी अवस्था में So में इलेक्ट्रॉन उच्च-ऊर्जा अवस्था S * में उत्तेजित होते हैं। एफएस से पीएस के भीतर, फोटोसेंसिटाइज़र में इलेक्ट्रॉन TiO2 के चालन बैंड में प्रवेश करते हैं। फोटोसेंसिटाइज़र इलेक्ट्रॉन खो देता है, ऑक्सीकृत हो जाता है और एस प्लस बन जाता है। रेडॉक्स मध्यस्थ धातु एनोड से इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, और फिर उन्हें कम करने के लिए फोटोसेंसिटाइज़र को इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है। So के चालन बैंड पर मुक्त इलेक्ट्रॉन। TiO2 TCO कैथोड और सर्किट के माध्यम से धातु एनोड पर लौटता है। सर्किट में लोड को चलाने के लिए दो इलेक्ट्रोडों के बीच एक करंट बनता है।
लचीले सौर सेल पर नोट्स
मार्च 2016 में, मेरे वैज्ञानिक ने एक नए प्रकार का लचीला सौर सेल विकसित किया, जिसके बारे में विशेषज्ञों का मानना ​​है कि इसका उपयोग बुद्धिमान तापमान नियंत्रित सौर सेल और पहनने योग्य सौर सेल विकसित करने के लिए किए जाने की उम्मीद है।