Хитозан – натуральный полимер, полученный из хитина, который может быть найден в креветках, омарах и крабах. Хитозан без запаха, нетоксичен, биоразлагаем, биологически совместим и имеет высокую механическую силу. У этого биополимера есть много возможного применения, такого как фармацевтическая и биоинженерия, промышленность упаковки пищевых продуктов, производство бумаги, ткань, цементирует, более прекрасный и формирование фильма и обработка сточных вод. Хитозан может быть применен как хозяин полимера в электролитах полимера (соль, растворенная в высоком растворителе полимера молекулярной массы).
Однако хитозан имеет бедную растворимость и может только распасться в разбавленных кислотах. Следовательно, хитозан был изменен через N-phthaloylation, чтобы улучшить его растворимость. N-Phthaloylchitosan может быть расторгнут в dimethylformamide (DMF), этан-acetamide (DMAc), dimethylsulfoxide (диметилсульфоксид) и пиридин.
В этой работе электролит полимера геля на основе phthaloylchitosan был подготовлен и применен в делавших чувствительным краской солнечных батареях.У делавшихся чувствительным краской солнечных батарей (DSSC) есть потенциал как недорогая более зеленая альтернатива доступному кремнию (СИ) основанные на полупроводнике солнечные батареи.
Солнечные батареи Сайа теперь достигли, у полезных действий заказа 25% в лабораторных и коммерческих солнечных батареях Сайа есть полезные действия заказа 15-16%. Эти группы очень дорогие из-за потребности очень чистых прозрачных материалов для того, чтобы сделать солнечные батареи.
Кроме того, токсичные материалы, используемые во время производства Сайа, приводят к загрязнению окружающей среды. Поликристаллический Сай и другие основанные на тонкой пленке солнечные батареи сравнительно более дешевые, но низкие в полезных действиях. У менее дорогих аморфных основанных на Сайе солнечных батарей есть более низкая целая жизнь приблизительно 3-4 лет только.
С другой стороны, DSSC, которые были введены Майклом Грэцелем Швейцарии в 1991, намного более дешевые, поскольку они не требуют единственных кристаллических материалов для своего действия. DSSC состоит из более дешевого широкого полупроводника группы, такого как титан di, окись (TiO2) делалась чувствительным с краской, чтобы поглотить свет и электролит, содержащий окислительно-восстановительную пару (обычно I-/I3-). TiO2 – нетоксичный материал, широко используемый в косметической промышленности.
Для фальсификации DSSC TiO2 депонирован на проводящем стеклянном основании (индиевая оловянная окись, ITO или Фтор лакировали оловянную окись, FTO), и сформируйте нанопористую сеть частиц, которая приводит к увеличению площади поверхности для освещения краски. Встречный электрод – другой стакан проведения, покрытый тонким слоем платины.
Электролит зажат между рабочим электродом, содержащим делавший чувствительным TiO2 краски и встречным электродом.Принцип действия DSSC следующие.
Фотоанод состоит из прозрачного стекла проведения (TCG), на которое покрыт диоксидом титана (TiO2) полупроводник и впитался рутениевая краска. Гель phthaloylchitosan электролит, который был добавлен с посредниками, зажат между фотоанодом и встречным электродом, обычно платина.
Молекулы краски поглощают падающий свет и становятся энергичными. Это приводит к электрону, выпускаемому от каждой молекулы краски. Электроны входят и процеживают полупроводник TiO2 и оставляют клетку внешней схеме через TCG и наконец достигают встречного электрода.
Во встречном электроде посредники захватывают электроны и передают их молекулам краски, которые выпустили электроны после абсорбирующего света. Краска тогда пополнена. Электронный поток закончен, и ток произведен. Этот процесс продолжается, пока свет не выключен.
DSSC, использующий электролит полимера геля N-phthaloylchitosan, показал мощную конверсионную эффективность 7 – 8%.