DYE-SENSITIZED METAL-OXIDE SOLAR CELL

• Main Authors: Shevaleevskij Oleg Igorevich, Ivanova Viktoriya Mikhajlovna, Larina Lyudmila Leonidovna, Nikolskaya Anna Borisovna, Kuznetsov Leontij Ivanovich, Karyagina Olga Kirillovna
• Format: Patent
• Language: English; Russian
• Published: 30.03.2018
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of solar photovoltaics, in particular to the creation of devices for the direct conversion of solar energy into electrical energy using sensitized metal oxide solar cells (MOSC). Most successfully, the present invention can be applied to solar power plants for operation under high and low illumination, including under diffuse light conditions. Design of dye-sensitized MOSC includes a photoelectrode in the form of a photo-converting mesoporous nanostructured layer of metal oxide nanoparticles, sensitized by dye adsorbed on them, and a light scattering layer made of metal oxide microparticles. Photo-converting layer is made of metal oxide nanoparticles based on a ternary system of the formula TiMeO, wherein Me is Nb or a rare earth metal selected from the group: Sm, Yb, Eu, and the value of "x" varies between 0.01 and 0.1.EFFECT: invention provides an opportunity to increase the efficiency of conversion of solar energy into electrical energy in sensitized solar cells of MOSC type by more than 20 %.3 cl, 2 tbl, 2 ex, 3 dwg Изобретение относится к области солнечной фотоэнергетики, в частности к созданию устройств для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с использованием сенсибилизированных красителем металлооксидных солнечных элементов (МО СЭ). Наиболее успешно настоящее изобретение может быть применено в солнечных энергоустановках для работы при высокой и низкой освещенности, в том числе в условиях рассеянного света. В конструкции сенсибилизированного красителем МО СЭ использован фотоэлектрод в виде фотопреобразующего мезопористого наноструктурированного слоя из наночастиц металлооксида, сенсибилизированных адсорбированным на них красителем, и светорассеивающий слой, выполненный из микрочастиц металлооксида. При этом фотопреобразующий слой выполнен из наночастиц металлооксида на основе тройной системы формулы TiMeO, где Me обозначает Nb или редкоземельный металл, выбранный из группы: Sm, Yb, Eu, а величина "x" варьируется в пределах от 0,01 до 0,1. Изобретение обеспечивает возможность более чем на 20% увеличить КПД преобразования солнечной энергии в электрическую в сенсибилизированных солнечных элементах типа МО СЭ. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр., 3 ил.