专利名称：一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能电池利用技术领域，具体涉及一种立体高效吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池。
背景技术：
能源是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。伴随着经济与科技的快速发展，人类社会对能源的需求大幅度增加，导致传统能源(煤、石油、天燃气)的储量不断减少，能源危机日益凸现，地球环境日益恶化。从长远来看，可再生能源的开发和利用是能源危机和环境问题的重要措施。太阳能作为资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。太阳能电池作为太阳能利用的一种方式，随着光伏技术的快速发展，正在从根本上改变能源的生产、供应和消费方式。目前的太阳能电池以单晶硅、多晶硅及非晶硅薄膜的研究和应用最为广泛。虽然硅系太阳能电池已进入实用化阶段，但由于制造成本高、生产工艺复杂、原料缺乏以及生产过程造成的环境污染能源消耗等问题制约了其开发应用。相比于硅系太阳能电池，染料敏化太阳能电池(dye sensitized solar cell,DSSC)由于其生产成本低、制作工艺简单、应用范围广、转换效率高(与非晶硅太阳电池相近)等特点有望取代传统的硅太阳能电池，成为未来太阳能电池研究开发的重点。自发明太阳能电池以来，几乎所有的太阳能电池都采用平板结构。但是，平板结构太阳能电池占地面积大，即使按单晶硅太阳能电池最高的理论效率计算，一幢别墅屋顶全部面积的太阳能电池也难以满足该家庭的全部用电需求。因此，如何解决平板太阳能电池占地面积大是利用太阳能缓解能源危机需要面临的关键问题。此外，平板太阳能电池对太阳光的入射角度比较敏感，受采光方向的限制，各个角度的太阳光不能被有效合理的利用， 而植物树木采用分形生长的立体空间吸光结构，实现了对太阳能的最合理利用。尽管太阳能电池对太阳能的利用率远远高于植物叶绿素的光合作用对太阳能的利用率，但平板太阳能电池不能多角度全方位有效地利用太阳能，进而影响了太阳能电池的产业化进程。目前的染料敏化太阳能电池主要以液态电解质为大宗，由光阳极、对电极、染料及电解液构成。在光照条件下，染料分子吸收太阳光后由基态跃迁到激发态，跃迁过程产生的电子迅速注入到半导体的导带中，电子通过弥散传递到导电基板，经由外线路传至对电极， 最后进入电解液。失去电子后的氧化态的染料从电解液中获得电子而被还原，实现染料分子的再生，氧化后的电解质接受对电极的电子而被还原成基态，完成电子的整个传输过程， 形成电子回路，产生光电流。半导体光阳极是染料分子吸附的载体，也是光产生电子传输的通道。因此，只有较高的比表面积才能吸附较多的染料分子，才能吸收较多的太阳光，而半导体纳米阵列为电子的传输和收集提供了直接的通路。高比表面积的纳米阵列光阳极有助于提高电池的性能。由于染料敏化太阳能电池所用的电极衬底多用透明导电玻璃，这使得光从玻璃衬底一侧入射后，被吸附在半导体光阳极上的染料分子部分吸收，另有一部分入射光并没有被吸收利用，造成了入射光的损失，降低了入射光的利用率。专利(申请号 200910046904. 7)通过在钼化的导电玻璃对电极外侧溅射光反射金属(铝或银)层，以此来减少入射光的损失。专利(申请号200920245966.6)通过在电池中置入一多孔金属(银、 铝、钛、铁、镍、金或铟)背接触层来减少入射光的损失。但这些措施都是在原有电池基础上增加了额外的金属层，这无疑增加了电池的制造成本和复杂性。与立体空间结构相比，平板结构染料敏化太阳能电池较低的比表面积限制了染料的荷载能力，也限制了远程操控的机动性和适应性。例如，目前的平板结构染料敏化太阳能电池都是在太阳的直接照射下使用，但如果将电池置于暗室、地下、深水或远离太阳光的条件下使用，现有的太阳能电池将面临光线远程操控下使用的技术难题。总之，目前的料敏化太阳能电池在结构设计、电极制备、衬底选择、大面积制作、应用拓展等方面仍存在许多技术上的不足与缺陷，亟待进一步的克服与改进。
实用新型内容针对现有技术的不足与缺陷，本实用新型提供一种立体双侧高效吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，以增加太阳能电池立体空间结构的有效吸光面积，减少太阳光的损失，节省太阳能电池的占地面积，实现对太阳能的最合理利用。光纤远程输送太阳光，实现太阳能电池在暗室、地下及深水作业中使用。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，该电池为底面或截面呈圆形或多边形的柱形结构，包括由内至外分布的柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底，所述柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底以电池中心为对称；在柱形光纤与电池衬底之间构建有呈层间分布的树枝状半导体纳米线簇，染料分子附着在树枝状半导体纳米线簇上；在柱形光纤与电池衬底之间填充有电解液，金属膜对电极与柱形光纤上的导电薄膜相互连通构成太阳能电池的输出电极。本实用新型进一步的特征在于所述电池为双侧吸光结构，该电池由内、外两个电池并联套装组合而成；所述内电池包括外表面包覆有光纤表面涂层的柱形光纤、附着有染料分子的树枝状半导体纳米线簇和多孔金属膜对电极；所述外电池包括多孔金属膜对电极、附着有染料分子的树枝状半导体纳米线簇和电池衬底；内、外电池共用一个多孔金属膜对电极；在内电池柱形光纤和外电池的电池衬底上分别依次构建有导电薄膜、半导体氧化物种层及树枝状半导体纳米线簇；内电池、外电池分别通过其构建的导电薄膜与中间设置的多孔金属膜对电极相互连通， 电解液通过多孔金属膜对电极上所设微孔在内、外电池之间进行扩散渗透。所述双侧吸光结构，内侧入射光线沿柱形光纤轴向从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部，外侧入射光线通过外电池衬底从外侧射入太阳能电池立体空间内部。所述的光纤表面涂层仅仅包覆光线入射端电池外光纤表面。所述双侧吸光结构内电池柱形光纤、外电池的电池衬底保持相同的结构特征，为圆柱形、六边形、五边形、正方形或三角形；所述内电池圆柱形柱形光纤对应于外电池管式电池衬底，管式电池衬底侧面为无缝管式结构，衬底采取柔性透明聚合物衬底材料制成；所述内电池棱柱形柱形光纤对应于外电池矩形电池衬底，衬底采取刚性透明玻璃材料制成；侧面外电池矩形电池衬底及树枝状半导体纳米线簇与多孔金属膜对电极组成一片电池，多片电池之间通过并联连接组成外电池。所述双侧吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池采取串联组合或并联组合结构。本实用新型还给出了另一种结构的柱形染料敏化太阳能电池所述电池为单侧吸光结构，该电池包括外表面包覆有光纤表面涂层的柱形光纤、 附着有染料分子的树枝状半导体纳米线簇、金属膜对电极和电池衬底，所述单侧吸光结构电池衬底为对电极衬底；金属膜对电极附着在对电极衬底上，在柱形光纤与附着有金属膜对电极的对电极衬底之间填充有电解液。所述单侧吸光结构，入射光线通过柱形光纤传输沿轴向从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部。所述的光纤表面涂层仅仅包覆光线入射端电池外光纤表面。所述单侧吸光结构柱形光纤与对电极衬底保持相同的结构特征，为圆柱形、六边形、五边形、正方形或三角形；所述圆柱形柱形光纤对应于管式对电极衬底；所述棱柱形柱形光纤对应于矩形对电极衬底，对电极衬底(201)采取不透光对电极衬底；侧面矩形对电极衬底及树枝状半导体纳米线簇与金属膜对电极组成一片电池，多片电池之间通过并联连接组成外电池。所述金属膜对电极为具有催化活性的透明或半透明的光反射层；所述多孔金属对电极的透射率大于85%。本实用新型电池具有立体空间吸光结构，树枝状半导体纳米线簇为分形生长光阳极。本实用新型双侧采取了吸光结构柱形染料敏化太阳能电池，内侧使用光纤传输光线进入内电池，外侧使用透明聚合物或透明玻璃全天候全方位吸光，内外两侧立体空间吸光结构使入射光与染料分子反复作用，能够增加电池的有效吸光面积，减少入射太阳光的损失，实现对太阳能的高效利用。本实用新型采用光纤远程输送太阳光，实现太阳能电池在暗室、地下、深水或远离太阳光的条件下使用。这种立体双侧高效吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池可以根据实际的需要进行任意的串联、并联组合，提高光电流的同时也提高光电压，进而提高整体太阳能电池的输出功率，实现大面积染料敏化太阳能电池的推广应用。与传统平板结构的DSSC相比，本发明所带来的技术效果是1)柱形太阳能电池每个侧面都是有效的受光面积，立体空间结构不受采光方向的限制，各个角度入射的太阳光都能被有效合理的利用，实现大面积吸收太阳光。2)光阳极半导体氧化物采用与植物树木相似的分形生长，形成树枝状纳米线簇， 无数的树枝状纳米线簇集成在柱体的内外侧表面上，形成立体空间吸光结构，有效地增加了半导体光阳极的比表面积。3)立体空间柱形结构采用双侧吸光，允许入射光与染料分子反复作用，增加了太阳能电池的吸光面积；内、外电池并联套装组合，共用一个对电极，且多孔金属对电极具有光反射层的作用，能够将染料分子没有吸收的太阳光反射回来被染料分子再次吸收，减少了入射太阳光的损失。4)入射光沿光纤轴向射入，在光纤内多次反射，每次反射光都能够穿过界面进入电池内部被染料分子吸收，增加了光与染料分子作用的有效面积，增加了染料分子吸收入射光的机会，减少了入射光的损失。5)采用光纤远程输送太阳光，实现太阳能电池在暗室、地下、深水或远离太阳光的条件下使用。6)立体空间柱形结构染料分子敏化太阳能电池占地面积小，外形设计灵活，应用范围广。根据用户需求也可设计成单侧吸光，也可以使用聚合物光纤。7)柱式结构的太阳能电池可以根据实际的需要进行任意的串联、并联组合，且可以得到较高的光电转换效率，以满足不同用户的需求，实现染料敏化太阳能电池的大面积制作和应用。
图1是双侧吸光柱形染料敏化太阳能电池结构示意图(纵向剖视)；图2 (a)、图2 (b)、图2 (c)、图2 (d)、图2 (e)是双侧吸光柱形染料敏化太阳能电池不同结构A-A剖视图(横向剖视)；图3是单侧吸光柱形染料敏化太阳能电池结构示意图(纵向剖视)。图中，101-电池衬底；102，202-导电薄膜；103，203-半导体氧化物种层；104-多孔金属膜对电极；105，205-柱形光纤；106，206-光纤表面涂层；107，207-树枝状半导体纳米线簇；108，208-染料分子；109，209-电解液；110-微孔；201-对电极衬底；204-金属膜对电极。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型技术内容及特征作进一步的详细的说明。具体以双侧吸光和单侧吸光为例来说明本设计，但并不局限于下面的实施例。本实用新型的立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池为底面或截面呈圆形或多边形的柱形结构，包括由内至外分布的柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底，所述柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底以电池中心为对称；在柱形光纤与电池衬底之间构建有呈层间分布的树枝状半导体纳米线簇，染料分子附着在树枝状半导体纳米线簇上；在柱形光纤与电池衬底之间填充有电解液，金属膜对电极与柱形光纤上的导电薄膜相互连通构成太阳电池的输出电极。实施例1 如图1所示，电池为双侧吸光结构，该电池由内、外两个电池并联套装组合而成；其中，电池底面与侧面连为一体，侧面为三层结构，内电池包括外表面包覆有光纤表面涂层106的柱形光纤105、附着有染料分子108的树枝状半导体纳米线簇107和多孔金属膜对电极104 ；外电池包括多孔金属膜对电极104、附着有染料分子108的树枝状半导体纳米线簇107和电池衬底101 ；内、外电池共用一个多孔金属膜对电极104 ；在内电池柱形光纤105和外电池的电池衬底101上分别依次构建有导电薄膜102、半导体氧化物种层103 及树枝状半导体纳米线簇107;内电池、外电池分别通过其构建的导电薄膜102与中间设置的多孔金属膜对电极104相互连通，电解液109通过多孔金属膜对电极104上所设微孔110 在内、外电池之间进行扩散渗透。本实施例中的双侧吸光结构，内侧入射光线沿柱形光纤105轴向从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部，外侧入射光线通过外电池衬底101从外侧射入太阳能电池立体空间内部。如图2 (a)、图2 (b)、图2 (c)、图2 (d)、图2 (e)所示，本实施例的双侧吸光结构，内电池柱形光纤105、外电池的电池衬底101保持相同的结构特征，为圆柱形、六边形、五边形、正方形或三角形；如图2(a)所示，内电池圆柱形柱形光纤105对应于外电池管式电池衬底101，管式电池衬底101侧面为无缝管式结构，衬底采取柔性透明聚合物材料制成；内电池棱柱形柱形光纤105对应于外电池外电池矩形电池衬底101，衬底采取刚性透明玻璃材料制成；如图2(b)-图2(e)所示，内、外电池的底面或截面为正多边形；内电池棱柱形柱形光纤105对应于外电池矩形板式结构的电池衬底101，侧面矩形衬底及树枝状半导体纳米线簇107与多孔金属膜对电极104组成一片电池，多片电池之间通过并联连接组成外电池。本实施例的双侧吸光结构，柱形染料敏化太阳能电池采取串联组合或并联组合结构。本实施例中，内、外电池透明导电薄膜102及中间的多孔金属膜对电极104作为太阳能电池的输出电极。光阳极为具有立体空间吸光结构分形生长的树枝状半导体纳米线簇107，树枝状半导体纳米线簇107的生长采用简单的水热合成，所用半导体氧化物为&10、 TiO2或SnO2,本实施例首选aiO。ITO或FTO导电薄膜102及半导体氧化物种层103通过喷涂法或磁控溅射沉积在电池衬底101上；多孔金属膜对电极104为具有催化活性及光反射作用的透明或半透明多孔金属膜(Ni或Pt)，其透射率大于85%。本实施例中，内侧入射光通过光纤105从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部；光线入射端电池外光纤表面包覆光纤表面涂层防止漏光；外侧入射光通过透明衬底 101从电池外侧射入太阳能电池立体空间内部全天候全方位吸光。从内侧与外侧射入立体空间柱形结构太阳能电池内部的入射光部分被吸附在半导体纳米线簇107上的染料分子 108吸收，没有被吸收的入射光被具有光反射作用的多孔金属对电极膜104反射回来，再次被染料分子108吸收。半导体纳米线簇107较高的比表面积也有助于吸附更多的染料分子， 以吸收更多的入射光，减少入射光的损失，实现对太阳能的高效利用。内侧入射光沿光纤105轴向射入，部分入射光从内侧穿过界面射入内电池，没有从内侧射入内电池的入射光在光纤内多次反射，每次反射光都能够穿过界面进入电池内部被染料分子108吸收，入射光与染料分子108反复作用，增加了染料分子108的有效吸光面积，减少了入射光的损失。柱体每个侧面都是有效的受光面积，不受采光方向的限制，各个角度入射的太阳光都能被全天候有效合理的利用，实现大面积吸收太阳光。内、外两侧立体空间高效吸光结构实现了对太阳能的高效利用，增加了电池的输出功率。实施例2 如图3所示，电池为单侧吸光结构，该电池由外表面包覆有光纤表面涂层206的柱形光纤205、附着有染料分子208的树枝状半导体纳米线簇207、金属膜对电极 204和电池衬底构成，该单侧吸光结构电池衬底为对电极衬底201 ；电池底面与侧面连为一体；其中，光纤表面涂层仅仅包覆光线入射端电池外光纤表面；金属膜对电极204附着在对电极衬底201上，在柱形光纤205与附着有金属膜对电极204的对电极衬底201之间填充有电解液209。本实施例的单侧吸光结构，入射光线通过柱形光纤205传输沿轴向从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部。[0049]本实施例的单侧吸光结构，柱形光纤205与对电极衬底201保持相同的结构特征， 为圆柱形、六边形、五边形、正方形或三角形；参见图2(a)-图2(e)所示，圆柱形柱形光纤 205对应于外电池管式电池衬底201，管式电池衬底201侧面为无缝管式结构，管式对电极衬底201采用不透光对电极衬底；棱柱形柱形光纤205对应于矩形对电极衬底201，则对电极衬底201为多个刚性透明玻璃矩形连接而成的板式结构。侧面矩形对电极衬底201及树枝状半导体纳米线簇207与金属膜对电极204组成一片电池，多片电池之间通过并联连接组成外电池。本实用新型电池具有立体空间吸光结构，树枝状半导体纳米线簇207为分形生长的光阳极。金属膜对电极204为具有催化活性的透明或半透明的透明金属膜(Ni或Pt)光反射层。透明导电薄膜202和钼化金属膜对电极204作为太阳能电池的输出电极。光阳极为具有立体空间吸光结构分形生长的树枝状半导体纳米线簇207，树枝状半导体纳米线簇207的生长采用简单的水热合成，所用半导体氧化物为&ι0、TiO2或SnO2,本实施例首选 ZnO0 ITO或FTO导电薄膜202及种层203通过喷涂法或磁控溅射沉积在衬底上。含碘离子或者钛离子的电解液209采用毛细吸附原理通过金属膜对电极衬底201上的小孔(图中未标出)扩散渗透进入电池内部。内侧入射光通过柱形光纤205从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部，光线入射端电池外光纤表面包覆光纤表面涂层防止漏光。从内侧射入立体空间柱形结构太阳能电池内部的入射光部分被吸附在半导体纳米线簇207上的染料分子208吸收，没有被吸收的入射光被具有光反射作用的金属膜对电极204反射回来，再次被染料分子208吸收。半导体纳米线簇207较高的比表面积也有助于吸附更多的染料分子，以吸收更多的入射光，减少入射光的损失。内侧入射光沿柱形光纤205轴向射入，部分入射光从内侧穿过界面射入内电池，没有从内侧射入内电池的入射光在光纤内多次反射，每次反射光都能够穿过界面进入电池内部被染料分子208吸收，入射光与染料分子208反复作用，增加了染料分子208 的有效吸光面积，减少了入射光的损失。由于单侧吸光相对于双侧吸光其有效的受光面积和采光方向受到限制，因此，立体单侧吸光结构柱形染料敏化太阳能电池主要用于暗室、地下、深水或远离太阳光的条件下使用。在这种条件下使用，沿光纤轴向射入电池的入射光，其强度需要远远高于1个太阳的强度。上述实施例1和2中的立体空间高效吸光柱形结构染料分子敏化太阳能电池占地面积小，外形设计灵活，应用范围广。可以根据实际的需要进行任意的串联、并联组合，提高光电流的同时也提高光电压，进而提高太阳能电池的的输出功率及整体性能，以满足不同用户的需求，实现染料敏化太阳能电池的大面积制作和应用。此外，采用玻璃或聚合物光纤远程输送太阳光，柱体外侧面采用透明导电衬底，双侧吸光(如示例1)，使太阳能电池不受采光方向的限制，各个角度入射的太阳光都能被有效合理的利用，实现大面积吸收入射光， 高效利用太阳能的效果；柱体外侧面采用不透明导电衬底，单侧吸光(如示例2)，实现太阳能电池在暗室、地下、深水或远离太阳光的条件下使用。以上所述仅是结合具体的优选实施例对本实用新型所作的进一步详细说明，上述实施例1和2并非对本发明做任何限制，凡是根据本实用新型技术方案所给出的范围和对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求1.一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，该电池为底面或截面呈圆形或多边形的柱形结构，包括由内至外分布的柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底，所述柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底以电池中心为对称；在柱形光纤与电池衬底之间构建有呈层间分布的树枝状半导体纳米线簇，染料分子附着在树枝状半导体纳米线簇上；在柱形光纤与电池衬底之间填充有电解液，金属膜对电极与柱形光纤上的导电薄膜相互连通构成太阳能电池的输出电极。
2.根据权利要求1所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述电池为双侧吸光结构，该电池由内、外两个电池并联套装组合而成；所述内电池包括外表面包覆有光纤表面涂层(106)的柱形光纤(105)、附着有染料分子(108)的树枝状半导体纳米线簇(107)和多孔金属膜对电极(104)；所述外电池包括多孔金属膜对电极 (104)、附着有染料分子(108)的树枝状半导体纳米线簇(107)和电池衬底(101)；内、外电池共用一个多孔金属膜对电极(104)；在内电池柱形光纤(10 和外电池的电池衬底(101) 上分别依次构建有导电薄膜(102)、半导体氧化物种层(103)及树枝状半导体纳米线簇 (107)；内电池、外电池分别通过其构建的导电薄膜(102)与中间设置的多孔金属膜对电极 (104)相互连通，电解液(109)通过多孔金属膜对电极(104)上所设微孔(110)在内、外电池之间进行扩散渗透。
3.根据权利要求1或2所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述双侧吸光结构，内侧入射光线沿柱形光纤(105)轴向从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部，外侧入射光线通过外电池衬底(101)从外侧射入太阳能电池立体空间内部。
4.根据权利要求1或2所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于，所述双侧吸光结构内电池柱形光纤(105)、外电池的电池衬底(101)保持相同的结构特征，为圆柱形、六边形、五边形、正方形或三角形；所述内电池圆柱形柱形光纤(10 对应于外电池管式电池衬底(101)，管式电池衬底(101)侧面为无缝管式结构，采取柔性透明聚合物衬底材料制成；所述内电池棱柱形柱形光纤(10 对应于外电池矩形电池衬底(101)， 衬底采取刚性透明玻璃材料制成，侧面外电池矩形电池衬底(101)及树枝状半导体纳米线簇(107)与多孔金属膜对电极(104)组成一片电池，多片电池之间通过并联连接组成外电池。
5.根据权利要求1或2所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于所述双侧吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池采取串联组合或并联组合结构。
6.根据权利要求1所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于所述电池为单侧吸光结构，该电池包括外表面包覆有光纤表面涂层O06)的柱形光纤 O05)、附着有染料分子(208)的树枝状半导体纳米线簇(207)、金属膜对电极(204)和电池衬底，所述单侧吸光结构电池衬底为对电极衬底O01)；金属膜对电极(204)附着在对电极衬底O01)上，在柱形光纤O05)与附着有金属膜对电极O04)的对电极衬底(201)之间填充有电解液(209)。
7.根据权利要求1或6所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于所述单侧吸光结构，入射光线通过柱形光纤(205)传输沿轴向从电池内侧射入太阳能电池立体空间内部。
8.根据权利要求1或6所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于所述单侧吸光结构柱形光纤(205)与对电极衬底(201)保持相同的结构特征，为圆柱形、六边形、五边形、正方形或三角形；所述圆柱形柱形光纤(20 对应于管式对电极衬底 (201)；所述棱柱形柱形光纤(20 对应于矩形对电极衬底001)，对电极衬底O01)采取不透光对电极衬底；侧面矩形对电极衬底(201)及树枝状半导体纳米线簇(207)与金属膜对电极(204)组成一片电池，多片电池之间通过并联连接组成外电池。
9.根据权利要求2或6所述的一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，其特征在于所述金属膜对电极(204)为具有催化活性的透明或半透明的光反射层；所述多孔金属对电极(104)的透射率大于85%。
专利摘要本实用新型公开了一种立体吸光结构的柱形染料敏化太阳能电池，包括双侧或单侧结构，其底面或截面呈圆形或多边形的柱形，由内至外分布的柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底。柱形光纤、金属膜对电极和电池衬底以电池中心为对称；在柱形光纤与电池衬底之间构建有呈层间分布的树枝状半导体纳米线簇，染料分子附着在树枝状半导体纳米线簇上；在柱形光纤与电池衬底之间填充有电解液，金属膜对电极与柱形光纤上的导电薄膜相互连通构成太阳电池的输出电极。太阳能电池采用内、外两侧或单侧立体空间全天候全方位吸光结构，使入射光与染料分子反复作用，增加了电池的有效吸光面积，实现了对太阳能的高效利用。能够在暗室、地下、深水或远离太阳条件下使用。
文档编号H01G9/26GK202230887SQ201120328759
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者云斯宁 申请人:西安建筑科技大学