染料敏化太陽(yáng)電池主要是模仿光合作用原理，研制出來(lái)的一種新型太陽(yáng)能電池。染料敏化太陽(yáng)能電池是以低成本的納米二氧化鈦和光敏染料為主要原料，模擬自然界中植物利用太陽(yáng)能進(jìn)行光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。

　　其主要優(yōu)勢(shì)是:原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，在大面積工業(yè)化生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)所有原材料和生產(chǎn)工藝都是無(wú)毒、無(wú)污染的，部分材料可以得到充分的回收，對(duì)保護(hù)人類(lèi)環(huán)境具有重要的意義

　　染料敏化太陽(yáng)能電池 - 結(jié)構(gòu)組成

　　主要由納米多孔半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、氧化還原電解質(zhì)、對(duì)電極和導(dǎo)電基底等幾部分組成。納米多孔半導(dǎo)體薄膜通常為金屬氧化物(TiO2、SnO2、ZnO等)，聚集在有透明導(dǎo)電膜的玻璃板上作為DSC的陰極。對(duì)電極作為還原催化劑，通常在帶有透明導(dǎo)電膜的玻璃上鍍上鉑。敏化染料吸附在納米多孔二氧化鈦膜面上。正負(fù)極間填充的是含有氧化還原電對(duì)的電解質(zhì)，常用的是KCL。

　　(1)染料分子受太陽(yáng)光照射后由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)(D*) ;

　　(2) 處于激發(fā)態(tài)的染料分子將電子注入到半導(dǎo)體的導(dǎo)帶中;

　　電子擴(kuò)散至導(dǎo)電基底，后流入外電路中;

　　(3) 處于氧化態(tài)的染料被還原態(tài)的電解質(zhì)還原再生;

　　(4) 氧化態(tài)的電解質(zhì)在對(duì)電極接受電子后被還原，從而完成一個(gè)循環(huán);

　　(5) 和(6) 分別為注入到TiO2 導(dǎo)帶中的電子和氧化態(tài)染料間的復(fù)合及導(dǎo)帶上的電子和氧化態(tài)的電解質(zhì)間的復(fù)合。

　　從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講，若批量生產(chǎn)，電池的成本在5—10元/(峰瓦)左右[3]，而普通的硅電池在20-40元/(峰瓦)，因而染料敏化太陽(yáng)能電池電池非常適合批量生產(chǎn)，滿(mǎn)足城市居民以及廣大農(nóng)村的需要，特別是對(duì)我國(guó)近七千萬(wàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)人口的用電具有實(shí)際的意義。

　　戰(zhàn)略角度來(lái)講，我國(guó)是一個(gè)能源的消耗大國(guó)，特別是電力的短缺嚴(yán)重影響我國(guó)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。但是無(wú)論是核電還是火電所需要的燃料都是非常有限的，發(fā)電的同時(shí)也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因此我國(guó)尤其應(yīng)當(dāng)注重太陽(yáng)能這種可再生綠色能源的開(kāi)發(fā)與利用。為經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

　　從實(shí)用性角度來(lái)講，從染料敏化太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)可以看出，電池是由透明導(dǎo)電玻璃及有一定顏色的染料和電解質(zhì)構(gòu)成，且?guī)б欢伾?，所以可以通過(guò)適當(dāng)選擇染料和電解質(zhì)的顏色及TiO2膜的厚度來(lái)控制整個(gè)電池的透光率，這樣可以把電池用作窗戶(hù)玻璃，即透光又可當(dāng)電池用。