DSSCs são um tipo de bateria que simula o princípio da fotossíntese de plantas verdes para converter a energia solar em energia elétrica. Os DSSCs líquidos são compostos principalmente de três partes: fotoanodo, eletrólito líquido e fotocátodo. O fotoanodo é principalmente para preparar um filme semicondutor poroso no material do substrato condutor e anexar uma camada de fotossensibilizador de tinta; o fotocátodo é para preparar uma camada de platina ou material catalítico contendo carbono no material de substrato condutor. No fotoanodo, o material do eletrodo é principalmente TiO2. Quando uma camada de fotossensibilizador de corante com boas características de absorção de luz é fixada à superfície de TiO2, o estado fundamental do corante absorve luz e se torna um estado excitado e, em seguida, o corante em estado excitado injeta elétrons na banda de condução de TiO2. separação dos portadores, é transmitido ao contra-eletrodo através do circuito externo, o 3-elétron na solução eletrolítica é reduzido a I-, e o corante oxidado após a injeção do elétron é devolvido ao estado fundamental por I-. O próprio I- é oxidado a I3-, completando assim todo o ciclo.
DSSCs têm as vantagens de síntese simples e fontes amplas de materiais, mas a maioria dos DSSCs usa eletrólitos líquidos, que são propensos à corrosão do eletrodo e vazamento de eletrólito, e a estabilidade da bateria é baixa. Em resposta aos problemas acima, os pesquisadores fizeram algum progresso no desenvolvimento de sensibilizadores orgânicos puros e DSSCs sólidos. Para DSSCs, a razão pela qual a eficiência é difícil de melhorar é que os sensibilizadores de corantes existentes não podem usar efetivamente fótons infravermelhos, o que torna a eficiência de absorção de luz baixa. Portanto, o foco da pesquisa futura será desenvolver sensibilizadores de corante eficientes, estáveis, baratos e não baseados em rutênio, que respondam à luz infravermelha próxima. Além disso, melhorar a capacidade de transmissão interna de elétrons da bateria, preparar eletrólitos sólidos eficientes e duráveis, encontrar contra-eletrodos não Pt de baixo custo e melhorar a vida útil geral da bateria também são importantes para a promoção de DSSCs.
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