[实用新型]一种光伏发电教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及教具技术领域，尤其涉及一种光伏发电教具。

背景技术

进入21世纪以来，人类面临着越来越严峻的能源和环境问题。一方面，人类社会的快速发展增加了对能源的需求；另一方面，有限的煤、石油、天然气等传统化石能源储量不断减少，逐步走向枯竭。更严重地，传统能源的使用利用率低，环境污染严重，有悖低碳发展理念。

太阳能是地球上分布最广泛、资源量最大的绿色可再生能源，具有其它能源不可比拟的优势，是人类理想的清洁能源。太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置，而常规的硅基太阳能电池生产设备昂贵、工艺环境苛刻，不可能通过实物模型的制备普及、推广太阳能技术，而仅凭借抽象的概念介绍推广太阳能技术可想难度之大。

1991年Gr?tzel等人发明了纳米薄膜染料敏化太阳能电池（Dye-sensitized Solar Cell，DSSC），所述染料敏化太阳能电池主要是模拟光合作用原理而研制出来的一种新型太阳能电池，其具有原材料丰富、成本低、技术工艺相对简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势，同时原材料无毒或毒性较小，部分材料可回收利用，对保护环境具有重要的意义。

因此，开发高效染料敏化太阳能电池对解决能源和环境问题非常重要。但是，目前染料敏化太阳能电池的研究主要集中在实验室和高新产业中，而对创新思维处于急剧增长，且好奇心浓厚的中小学生却讳莫如深，新型太阳能技术的推广相当受限。故，寻求一种制备简单、成本较低的太阳能电池模具在中小学生中进行模拟教学，推广太阳能技术成为从教人员亟待解决的问题之一。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本实用新型一种光伏发电教具。

实用新型内容

本实用新型是针对现有技术中，传统太阳能电池生产设备昂贵、工艺环境苛刻，不可能通过实物模型的制备普及、推广太阳能技术，而仅凭借抽象的概念介绍推广太阳能技术难度之大等缺陷提供一种光伏发电教具。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种光伏发电教具，所述光伏发电教具包括：第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极呈面向设置，并通过夹具夹合，所述第一电极之面向所述第二电极的一侧设置纳米晶层，所述第二电极之面向所述第一电极的一侧设置催化层；染料敏化剂，所述染料敏化剂吸附在所述第一电极之纳米晶层上；电解质溶液，所述电解质溶液夹持在所述第一电极和所述第二电极之间；负载，所述负载通过导线分别与所述第一电极和所述第二电极电连接。

可选地，所述夹具为长尾夹。

可选地，所述负载为蜂鸣器。

可选地，所述导线进一步包括设置在所述导线端部的鳄鱼夹。

综上所述，本实用新型光伏发电教具利用碳层作为催化层，并采用夹具夹持所述第一电极和所述第二电极，以获取所述光伏发电装置，不仅原料易得，制备简单，成本低廉，而且易于中小学生动手操作，推广性强。

附图说明

图1所示为本实用新型光伏发电教具的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1，图1所示为本实用新型光伏发电教具的结构示意图。所述光伏发电教具1包括第一电极11和第二电极12，所述第一电极11和所述第二电极12呈面向设置，并通过夹具13夹合，所述第一电极11之面向所述第二电极12的一侧设置纳米晶层111，所述第二电极12之面向所述第一电极11的一侧设置催化层121；染料敏化剂14，所述染料敏化剂14吸附在所述第一电极11之纳米晶层111上；电解质溶液15，所述电解质溶液15夹持在所述第一电极11和所述第二电极12之间；负载16，所述负载16通过导线17分别与所述第一电极11和所述第二电极12电连接。所述纳米晶层111包括但不限于TiO2、ZnO、SnO2、Nb2O3、SrTiO3的其中之一或者其混合物。所述催化层121为碳层。

作为本实用新型的具体实施方式，所述夹具13为长尾夹。所述负载16为蜂鸣器。所述导线17进一步包括设置在所述导线17端部的鳄鱼夹。

请继续参阅图1，详述本实用新型所述光伏发电教具的制备方法。所述光伏发电教具的制备方法包括：

执行步骤S1：提供具有纳米晶层111的第一电极11；

执行步骤S2：将具有所述纳米晶层111的第一电极11浸泡在所述染料敏化剂14，以获取光阳极18；

执行步骤S3：在所述第二电极12之导电面涂抹催化层121，以获取对电极19；