Обычно в солнечных фотоэлементах на красителях используется мезопористый диоксид титана, покрытый красителем и находящийся в электролите. В качестве прозрачного электрода используют тонкие неорганические пленки оксидов индия и олова (indium tin oxide, ITO), допированного фтором оксида олова (fluorine doped tin oxide, FTO), или допированного оксида цинка (zinc oxide). Поглотившие фотон молекулы красителя инжектируют электроны в наночастицы диоксида титана, которые затем передаются во внешнюю электрическую цепь (см.рис.1). Молекула красителя с потерей электрона окисляется. Электролит с ионами йода восстанавливает окисленные молекулы красителя. Восстановление молекулы красителя в первоначальное состояние происходит путём получение электрона от йодид-иона, превращая его в молекулу йода, которая в свою очередь диффундирует к противоположному электроду, получает от него электрон и снова становится йодид-ионом [1]:
ITO не обладает той гибкостью, которая бы позволила использовать солнечные фотоэлементы на красителях на поверхности произвольной формы. К тому же, нанесение пленки ITO требует вакуума и достаточно дорого. Хорошей альтернативой прозрачным электродам из ITO может стать гибкий электрод из тонкой сетки из нержавеющей стали и частиц TiO2, как предлагают ученые из Kyushu Institute of Technology. Сетку из нержавеющей стали предварительно выдерживают при температуре 500 С, затем опускают в раствор TiO2, после чего снова выдерживают при температуре 500 С. Наконец, электрод охлаждают до 100 С и опускают в краситель на некоторое время (рис.2). Сеточная структура способствует большей гибкости фотоэлемента. Кроме этого, излучение, падая на сетку, будет многократно отражаться от ее стенок, а значит, существует вероятность того, что большая часть солнечного излучения поглотится. На рис.3,4 показано СЭМ изображение гибкого титанового электрода. В качестве подложки используют PET( polyethylene terephthalate), затем идет сетка с частицами диоксида титана и красителя, электролит, и слой Ti и Pt в качестве второго электрода [2].
Список использованных источников
1. http://eprints.ptar.uitm.edu.my/2344/1/IZDIHAR_BINTI_ISKANDAR_10_24.pdf