[实用新型]染料敏化太阳能电池和系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池的领域，具体而言，涉及一种染料敏化太阳能电池和系统。

背景技术

能源是一个国家国民经济的命脉，随着我国近年来经济的迅猛发展，能源与环境问题的矛盾也日益突出。如何利用太阳能和生物质能源成为了新能源开发和利用的重点。天然染料敏化电池的开发就符合太阳能和生物质能源的综合利用。

相关的技术中，染料敏化电池采用覆盖透明导电氧化物层氧化铟锡(ITO)或氧化氟锡(FTO)的导电玻璃为衬底电极，然后依次设置有光阳极层、电解质层和对电极层，以实现将太阳能转化为电能。

但是，目前所采用的衬底电极质地坚硬、易碎、质量重和对生产工艺要求高，由于该种导电玻璃衬底结构的设置对太阳光的反射率较高，光程较短，导致对太阳能的利用率不高，并且会产生光污染现象。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种染料敏化太阳能电池和系统，以实现对太阳光进行有效的利用，将太阳能转化为电能，提高太阳能的转化率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种染料敏化太阳能电池，所述染料敏化太阳能电池包括：垂直于太阳光入射方向上依次层叠设置的柔性导电衬底层、光阳极层、电解质层和对电极层；

所述柔性导电衬底层包括：柔性衬底层和导电层；

所述柔性衬底层接触导电层一侧表面为粗化面。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述粗化面包括：金字塔形状的粗化颗粒。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述光阳极层包括：氧化物多孔膜层和设置在所述氧化物多孔膜层中垂直于太阳光入射方向表面的染料层；

所述染料层、所述氧化物多孔膜层和所述导电层在垂直于太阳光入射方向上依次层叠。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述氧化物多孔膜层为二氧化钛多孔膜层。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述氧化物多孔膜层的厚度为5-30微米。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中所述染料层包括叶绿素衍生物天然染料。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述对电极层包括石墨烯纳米片与所述电解质层连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述柔性衬底层为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile–butadiene–styrene copolymer，ABS)塑料。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种染料敏化太阳能电池系统，所述染料敏化太阳能电池系统包括：第一方面任一项所述的染料敏化太阳能电池、控制器和逆变器；

所述控制器分别与所述染料敏化太阳能电池和逆变器连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述控制器包括稳压器和功率监控器；

所述稳压器分别与所述控制器和所述功率监控器；

所述功率监控器还与所述逆变器连接。

本实用新型实施例提供的一种染料敏化太阳能电池和系统，通过将柔性衬底层接触导电层一侧表面设置为粗化面，与现有技术中采用导电玻璃作为衬底相比，该粗化面的设置改变了太阳光在染料敏化太阳能电池中光路传输的方式，增加了太阳光在染料敏化太阳能电池中光路的光程，有利于染料敏化太阳能电池对太阳光的利用，提高了染料敏化太阳能电池对太阳能的利用率，从而可以产生更多的电能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种染料敏化太阳能电池的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的柔性衬底层的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种染料敏化太阳能电池系统的结构框图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的控制器的结构示意图；

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附图1中，各标号所代表的部件列表如下：