人造树叶——染料敏化电池的制备及性能研究

1. 研究背景

21世纪，矿物能源必将无法满足各国经济发展的需求。据不完全统计，全球已探明的石油和天然气只能使用几十年，即使是储量较为丰富的煤炭，也只能使用一两百年。另外，每年燃烧石油、媒等所产生的数十万吨SOx,NOx等有害气体和固体颗粒物被排入空中，严重破坏大气环境，使局部地区形成酸雨，污染水土，直接影响人类的生活环境和身体健康；而产生大量的CO2气体导致温室效应，引起全球气候变暖。哥本哈根会议的召开又一次提醒人们关注环境和能源问题。未来，人类将在环保要求和资源短缺的双重制约下，面临实现社会与经济可持续协调发展的重大挑战。要解决上述环境与能源问题、实现社会的可持续发展，需要依靠科技力量，大规模开发利用清洁的可再生能源。

目前，清洁的可再生能源主要有太阳能、风能、地热能和水能等。其中，太阳能是目前最具发展前景的新能源，具有取之不尽、用之不竭、对地球生态环境友好、安全无污染、不受地理条件的限制等优点，它的开发利用受到了特别的关注。

2. 实验方法

对比实验法和控制变量法

3. 材料选择

9块导电玻璃、3根胶头滴管、1个培养皿、1袋碱面、1瓶醋、1根pH计、9个烧杯

4. 实验步骤

课题一：纳米二氧化钛薄膜厚度对染料敏化太阳能电池光电性能的影响

制备3个二氧化钛薄膜厚度分别为1、2、3层胶带的染料敏化电池，分别用卤素台灯以15cm的距离直射电池，用万用表分别测量电池的开路电压和短路电流，然后接入200k欧姆的可调节大小的电位器，测定和收集其在不同负载电阻下输出的电压和电流值。

课题二：不同天然染料光敏化剂对染料敏化太阳能电池光电性能的影响

5. 结论

由上可以得出，其它条件相同时，在一定范围内，二氧化钛薄膜越厚、染料颜色越深，电池光电性能越优良。