Comment construire & utilisation A Dye-Sensitized cellule solaire (DSSC) + une Discussion sur l’efficacité énergétique & (2 / 6 étapes)

Étape 2: Préparer les électrodes DSSC

Pour chaque cellule solaire vous montez, vous aurez besoin une anode et une cathode. L’anode contient les molécules de colorant et de dioxyde de titane. Photons vont exciter les électrons des molécules de la teinture, et les électrons vont sauter de la molécule de colorant pour le dioxyde de titane à l’anode de verre par diffusion. Les électrons seront par la suite voyager à travers un circuit qui relie les deux électrodes et revenir à la cellule par l’intermédiaire de la cathode de verre. Pour compléter le circuit, une solution d’électrolyte interstitielle facilite le flux d’électrons à des molécules de colorant organique de l’anode.

Donc, pour assembler votre anode, vous devez :
1) préparer une solution de dioxyde de titane

Lentement, ajouter 20mL d’une solution d’acide acétique (0,1675 mL CH3COOH / 99,8225 mL d’eau) à 12g de poudre de dioxyde de titane. Ajouter lentement l’acide, en plus de Mélanger vigoureusement la solution, assurera une pâte homogène. Il est recommandé d’utiliser un mortier et un pilon pour cette étape. (Figures 4 et 5)

2) recuire le dioxyde de titane à votre première plaque de verre

Couvrir chacun des quatre côtés de la plaque en verre de la FTO avec un morceau de 2mm d’épaisseur de Scotch (sur le côté conducteur, tel que déterminé par un multimètre). Cela va créer un ultra-thin "bol" qui est remplis avec la solution de dioxyde de titane. Appliquez trois gouttes de la solution de TiO2 sur votre électrode et Étalez uniformément et délicatement avec un verre tige d’agitation. (Figures 3 & 6)

Recuire la plaque de verre avec un four (ou autre source de chaleur) à 450C pendant 30 minutes. (Figure 7)

3) faire tremper l’électrode recuit dans votre solution de colorant

Créer une solution qui contient des molécules de colorant. Cela se fait plus facilement avec le jus de framboises surgelées (qui peuvent être facilement achetés dans la section des aliments congelés d’un supermarché). La solution de colorant organique peut être purifiée par des méthodes de filtration (Note, cependant, mon équipe de recherche utilisé des méthodes très simples. Nous avons pulvérisé les framboises surgelées dans un jus avec un mortier et un pilon. Par la suite, nous avons pressé cette solution à travers une étamine, et ce processus a retiré les morceaux plus grands de la pâte.)  Peu importe, tremper l’électrode recuit dans votre solution de colorant pendant dix minutes. (Vous devriez remarquer par puis la fin de cette période qui a changé la couleur de votre plaque de verre comme les molécules de colorant par covalence collé sur le TiO2. C’est le processus connu comme une sensibilisation. Vous devez également être conscient que les autres solutions de colorant peuvent nécessiter trempant pendant des durées différentes) Rincez doucement la plaque de verre avec une fois l’eau et l’éthanol deux fois donc cette pulpe restant et sucres sont supprimés. (Figures 8, 9 et 10)

En ce qui concerne votre cathode :
1) couvrir un côté de la surface du verre avec un film de carbone (en utilisant le crayon de graphite).

Ce processus est assez explicite. Assurez-vous juste que vous appliquez un revêtement complet du graphite à la plaque. Cela peut prendre de temps selon votre crayon. (Figure 11)

2) facultatif : Recuire la cathode dans un four à 450 C pendant quelques minutes.

3) rincer doucement la cathode à l’éthanol.