补充资料：光电化学太阳电池

光电化学太阳电池
photoelectrochemical cell

光电化学太阳电池(photoereetr成hemiealcell)利用半导体在电解质溶液中的光电效应而制成的太阳电池。 1839年法国科学家贝可勒尔首先发现半导体在电解质溶液中的光电效应。半导体在氧化还原体系溶液中其近表面层形成了界面势垒，使光生的电子空穴对进行有效的分离，在界面势垒的作用下，少数载流子转移到半导体/溶液界面进行阳极电化学氧化或阴极电化学还原反应，多数载流子则从半导体内通过外电路转移到置于溶液中的另一个金属对电极上进行与半导体界面反应相同的逆反应。因此光电化学电池的反应为阳极、阴极上进行的一对电化学氧化还原可逆反应。也就是说两电极本身不直接参加反应，电解液的组分也完全不变，其自由能变化等于零。光电化学反应过程的唯一结果是在外电路中通过电沫，即在光照射下电他向外界负载提供了电能。这种光电化学电池被称为“再生型光电化学电池”或“液体结太阳能电池”。光电化学电池对半导体晶体结构的完整性要求不甚严格，因此可以利用价廉和容易获得的材料如多晶、非晶材料，或薄膜材料等制作光电极。而且液体结界面势垒是自然形成的，不须用复杂的技术进行人工制造。这些优越性在实现太阳能的大规模转换中具有重要意义。同时也是广泛开展光电化学电池研究的基本原因。_ 选择半导体电极材料和溶液氧化还原体系的适当组合，可使光电化学电池的转换效率接近于固态太阳电池平均效率。用于光电化学电池的半导体材料的基本要求是具有最佳的禁带宽度，大的光吸收系数及较好的光稳定性能。溶液的氧化还原体系应满足以下的要求:①满足条件E爪d。二>凡。(N型)或Eoredox<肠b(P型)和大的}Eoredox一Ef。}值(了redox为溶液氧化还原体系的标准氧化还原电势，云b为半导体电极的平带电势)。②满足条件尸redoxED(P型)(E。为半导体电极的光分解电势)。③两个电极反应具有良好的可逆性能二④良好的溶液透光性。⑤低的欧姆电阻值。 光电化学电池通过液相中两电极界面进行的氧化还原反应不仅直接将光能转换为电能，也可转换为可储存的化学能，即产生氧化还原物质，实现电能的储藏，需要时通过可逆的电化学氧化还原反应，使化学能转换为电能。这有利于光能转换和储能体系结合为一整体，即将光电化学电池与电化学储能电池进行组合，用单个或两个半导体电极分别与对电极、储能电极组成三电极或四电极体系的光电化学储能电他。这种光电化学储能电池在无光照时能向电路供电，递送在阳光下储藏的能量，而且结构简单，能量损失小，因此具有重要的实用价值。_

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