Los DSSC son un tipo de batería que simula el principio de fotosíntesis de las plantas verdes para convertir la energía solar en energía eléctrica. Los DSSC líquidos se componen principalmente de tres partes: fotoanodo, electrolito líquido y fotocátodo. El fotoanodo sirve principalmente para preparar una película semiconductora porosa sobre el material del sustrato conductor y unir una capa de tinte fotosensibilizador; el fotocátodo es para preparar una capa de platino o material catalítico que contiene carbono sobre el material del sustrato conductor. En el fotoanodo, el material del electrodo es principalmente TiO2. Cuando una capa de fotosensibilizador de tinte con buenas características de absorción de luz se une a la superficie de TiO2, el estado fundamental del tinte absorbe la luz y se convierte en un estado excitado, y luego el tinte en estado excitado inyecta electrones en la banda de conducción de TiO2. separación de los portadores, se transmite al contraelectrodo a través del circuito externo, el electrón de 3 en la solución de electrolito se reduce a I-, y el tinte oxidado después de la inyección de electrones es devuelto al estado fundamental por I-. I- mismo se oxida a I3-, completando así el ciclo completo.
Los DSSC tienen las ventajas de una síntesis simple y fuentes de material amplias, pero la mayoría de los DSSC usan electrolitos líquidos, que son propensos a la corrosión del electrodo y a la fuga de electrolitos, y la estabilidad de la batería es pobre. En respuesta a los problemas anteriores, los investigadores han logrado algunos avances en el desarrollo de sensibilizadores orgánicos puros y DSSC sólidos. Para las DSSC, la razón por la que la eficiencia es difícil de mejorar es que los sensibilizadores de colorante existentes no pueden usar fotones infrarrojos de manera efectiva, lo que hace que la eficiencia de absorción de la luz sea baja. Por lo tanto, el enfoque de la investigación futura será desarrollar sensibilizadores de colorantes que no sean de rutenio, eficientes, estables, económicos y que respondan a la luz del infrarrojo cercano. Además, mejorar la capacidad de transmisión interna de electrones de la batería, preparar electrolitos sólidos eficientes y duraderos, encontrar contraelectrodos que no sean de Pt de bajo costo y mejorar la vida útil general de la batería también son importantes para la promoción de DSSC.
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