小電池大發(fā)現(xiàn)

小電池大發(fā)現(xiàn)二年五班鄭耀瑜二年六班李曼慈二年六班藍(lán)丹青二年六班侯辰軍指導(dǎo)老師郭虹汶老師國(guó)立馬公高中染料敏化太陽(yáng)能電池一、研究動(dòng)機(jī)環(huán)境與綠色能源： 全球暖化、溫室效應(yīng)、能源危機(jī)……。學(xué)校離島菁英計(jì)畫課程的學(xué)習(xí)

二、研究目的嘗試讓同學(xué)在學(xué)習(xí)染料敏化太陽(yáng)能電池實(shí)驗(yàn)時(shí)能更多元、更普及；並研究它們?cè)诓煌猁|度的電解液下產(chǎn)生電壓值、耐用時(shí)間的差異，進(jìn)一步瞭解這些染料在該小電池中耐用程度的表現(xiàn)，期使對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)研究者能多所助益。

ITO導(dǎo)電玻璃ITO導(dǎo)電玻璃

TiO2

碳膜(C.E.)

e-[TiO2]+[C.E.]→TiO2+e-[C.E.]

三、原理介紹染料敏化太陽(yáng)能電池的發(fā)電原理如下圖：

e-e-e-碘化鉀電解液DyeDye+e-lightDye*+TiO2→Dye+e-[TiO2]+

Dye++3/2I-→Dye+1/2I3-

e-e-四、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介電解液的酸鹼對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池的影響：開(kāi)路電壓、壽命二氧化鈦膜濃度的影響不同正極電極對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池的影響電解電解液五、實(shí)驗(yàn)：酸鹼對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池的影響ITO導(dǎo)電玻璃(2cmx2cm)200片奈米級(jí)二氧化鈦(20nm)白色粉末稀醋酸介面活性劑X-100(些許)隱形膠帶(數(shù)卷)載玻片(數(shù)片)滴管(數(shù)支)研缽(一個(gè))量筒(20ml數(shù)個(gè))蠟燭(數(shù)支)自製染料(包括仙人掌果、乾燥綠藻粉末…)碘化鉀電解液次乙基乙二醇500ml2~3瓶氫氧化鈉溶液NaOH(s)鹽酸蒸餾水分度滴量管數(shù)枝錐形瓶(50ml)7個(gè)塑膠瓶(50ml)8個(gè)實(shí)驗(yàn)器材：六、實(shí)驗(yàn)流程1.將ITO導(dǎo)電玻璃用酒精擦拭乾淨(jìng)3.用隱型膠帶貼出三邊約0.2cm的邊寬4.以20cm3的二氧化鈦粉末，加入8ml稀醋酸與X-1004滴至研缽中，再研磨至泥狀。2.用三用電錶測(cè)出其導(dǎo)電面6.塗好等其乾個(gè)2分鐘5.用載玻片將二氧化鈦塗至ITO玻璃上。7.塗好後拿至烤箱烘烤(130度，烤10分)8.用蠟燭將碳鍍?cè)诹硪粔KITO導(dǎo)電玻璃上9.將含有二氧化鈦的玻璃放置各染劑中10.將以製好兩塊導(dǎo)電玻璃組合，並用長(zhǎng)尾夾固定。11.調(diào)製各種酸鹼度的電解液13.用三用電錶測(cè)量，並記錄下來(lái)。12.滴入各種不同酸鹼度的電解液電解液中加入HCl單位:ml未加0.010.020.030.040.06開(kāi)路電壓?jiǎn)挝?mV93140140130115100待機(jī)壽命1週以上3小時(shí)2小時(shí)2小時(shí)1小時(shí)1小時(shí)七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果電解液中加入NaOH單位:ml未加0.010.020.030.040.050.060.080.10.2開(kāi)路電壓?jiǎn)挝?mV93210227145167153113283346400待機(jī)壽命1週以上1週3天綠藻染料在不同酸鹼度的開(kāi)路電壓電解液中加入HCl

單位:ml未加0.010.020.030.040.060.08開(kāi)路電壓?jiǎn)挝?mV2078790105605710待機(jī)壽命1週以上4小時(shí)4小時(shí)4小時(shí)仙人掌染料在不同酸鹼度的開(kāi)路電壓電解液中加入NaOH單位:ml未加0.010.020.030.040.050.060.080.10.2開(kāi)路電壓?jiǎn)挝?mV207186280110176140193423363330待機(jī)壽命1週以上3小時(shí)

0.060.0300.030.060.080.10.20.2

0.060.0300.030.060.080.10.2

mlmV

0.060.0300.030.060.080