微流控染料敏化太阳能电池

摘要

本发明涉及将微流控器件与染料敏化太阳能电池集成一体的微流控染料敏化太阳能电池。在电池光阳极板的电能输出负极的导电区域与电池对电极板的电能输出正极的导电区域之间有纳晶膜；纳晶膜经微通道分别与两个储液槽相连，相邻的储液槽之间有微槽，上述连接形成了微通道循环回路，该循环回路中注满有液体电解质；外加电压的正负极分别通入储液槽内的液体电解质中；外加电压的正负极、注满有液体电解质的储液槽和微槽构成“电渗泵”。在该“电渗泵”扬程力的驱动下，实现了染料敏化太阳能电池中液体电解质的循环和补充，解决了以往因电解质流失导致电池失效问题，由此有效延长了染料敏化太阳能电池的使用寿命。

主权项

一种微流控染料敏化太阳能电池，包括电池对电极板、电池压胶膜、电池光阳极板、电池封口膜、电池封口盲板、液体电解质、纳晶膜、微通道、微槽、储液槽、电能输出负极、电能输出正极、外加电压正极和外加电压负极；其特征是：所述的电池光阳极板的导电面上分隔有2个以上的独立导电区域，其中一个导电区域作为电能输出负极；其余导电区域作为备用区域；所述的电池对电极板的导电面上分隔有2个以上的独立导电区域，其中一个导电区域作为电能输出正极，且在电能输出正极的表面有金属铂层；其余导电区域作为备用区域；在电池光阳极板的作为电能输出负极的导电区域与电池对电极板的作为电能输出正极的导电区域之间有纳晶膜，且环绕纳晶膜的周边有电池压胶膜；在有电池压胶膜处的电池光阳极板上的至少一个备用区域，或在有电池压胶膜处的电池对电极板上的至少一个备用区域中开有数量不少于2个穿透电池压胶膜的通孔；在电池光阳极板或电池对电极板的通孔之间开有不少于一条为毛细管形式的微槽，所述的微槽将所述的通孔串联相通，且开在电池光阳极板上的微槽不与所述的作为电能输出负极的导电区域相交，开在电池对电极板上的微槽不与作为电能输出正极的导电区域相接触；当通孔数量大于2个时，串联相通的通孔中的首通孔和尾通孔之间无微槽直接相连；所述的电池压胶膜中开有2条以上的微通道，当通孔数量大于2个时，其中至少有一条微通道的两端分别与纳晶膜和首通孔相连通，其余电池压胶膜中的微通道的两端分别与纳晶膜和末通孔相连通；或当通孔数量为2个时，其中至少有一条微通道的两端分别与纳晶膜和其中一个通孔相连通，其余电池压胶膜中的微通道的两端分别与纳晶膜和另一个通孔相连通；所述的微槽与所述的微通道不直接相通；所述的纳晶膜内的微空隙中、电池压胶膜中的微通道中、通孔中及微槽中均充满有液体电解质；所述的电池光阳极板的非导电面上的或电池对电极板的非导电面上的各通孔处覆盖有电池封口盲板，电池封口盲板与电池光阳极板的非导电面或电池对电极板的非导电面之间有电池封口膜；由通孔与电池封口膜、电池封口盲板、电池压胶膜和电池光阳极板围成的空间构成储液槽，或由通孔与电池封口膜、电池封口盲板、电池压胶膜和电池对电极板围成的空间构成储液槽；当储液槽的数量大于2个时，外加电压的正负极分别通入首储液槽和末储液槽内的液体电解质中；或当储液槽的数量为2个时，外加电压的正负极分别通入两个储液槽内的液体电解质中。