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电化学研究阴离子和非离子胶束与染料和还原剂在光电池

A.S.之一Meena* 1圣地2,司令部之一Meena2
  1. 化学系助理教授,美国大学,乌特迪尔,印度拉贾斯坦邦- 313001
  2. Reasher学者,化学系,JNV大学,焦特布尔,印度拉贾斯坦邦- 342005
  3. JNV大学化学系副教授焦特布尔,印度拉贾斯坦邦- 342005
通讯作者:A.S.之一Meena,
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文摘

电化学研究阴离子和非离子胶束与染料和还原剂在光电池包含Dye-Reductant和胶束。光电压和光电流光电池包含罗丹明6 g-edta和部分胶束已经确定。photo-outputs若丹明6 g-edta-nals高于亚甲基blue-EDTA-TX 100细胞。若丹明6 g-edta和最终的转换效率在光电池估计为1.265%。photopotential产生光电流,填充因子和光电池的存储容量确定。不同参数的影响细胞的电输出。机制也已提出了一代的光电池的光电流。

关键字
胶束,photo-output,转换效率,填充因子,存储容量。

我的介绍。
太阳能是容易获得、便宜、环境友好和有潜力提供能源几乎零排放。可再生能源的新方法导致photogalvanic细胞越来越感兴趣,因为他们的可靠的太阳能能量转换和存储容量。Photogalvanic细胞是细胞的太阳能转换成电能通过能源丰富物种的形成,表现出Photogalvanic效果。photogalvanic效应被Rideal首先认可和威廉姆斯[1],系统地研究了Rabinowitch[2 - 3],然后由其他工人(第4 - 9)。一些研究人员(年级)研究了如何提高染料敏化太阳能电池的性能和最佳效率太阳能能量转换。文学的一个详细的调查显示,一些photogalvanic细胞组成的染料还原剂,染料还原剂和胶束生成电能的报告][12日至22日。photogalvanic细胞的研究在该领域尚在起步阶段就其可行性和实用性,因此,需要彻底的探索提高转换效率和存储容量通过选择合适的氧化还原电对,染料和胶束。因此,目前的工作是为了观察阴离子和非离子胶束的电化学研究染料和还原剂在光电池。

二世。方法
若丹明6 g(默克公司),亚甲蓝(默克公司),EDTA(默克公司),部分(珞巴),100年TX(默克公司)和氢氧化钠(默克公司)是用于净化工作。所有的解决方案准备双重蒸馏水和股票的解决方案准备的所有化学物质直接称重和保存在彩色容器来保护他们免受光线。解决方案是洋溢着prepurified氮气将近20分钟去除溶解氧。解决方案的染料、还原剂、胶束和氢氧化钠的h形玻璃管。铂电极(1.0 x 1.0 cm2)浸成一只胳膊H-tube和饱和甘汞电极[(SCE - Hg2Cl2)和细胞符号电极写成:(Cl -(4米)/ Hg2Cl2 (S) / Hg(左)/ Pt)]保存在另一个。整个细胞首先放置在黑暗,直到获得一个稳定的潜在然后,包含预计蒙在鼓里的手臂,铂电极接触到200.0 W钨灯。滤水器是用来切断红外辐射。染料光化学漂白(若丹明6 g和亚甲蓝)研究了potentiometrically。数字酸度计(Systronics模型- 335)和一个微安计(Ruttonsha Simpson)是用来衡量潜在的和当前生成的细胞,分别。光电池的电流电压特性研究了通过应用一个外部负载的帮助下碳罐(日志470 K)连接电路中通过打开关闭电路和电路的关键设备。 The experimental set-up of photogalvanic cell is given in Figure 1. The effect of variation of different parameters has also been observed. The rate of change in potential after removing the source of illumination is 0.85mVmin-1 in Rhodamine 6G-EDTA-NaLS cell; therefore, the system may be used in photogalvanic cell more successfully than the Methylene blue-EDTA-TX 100 cell.
图像

三世。结果与讨论
a . Photopotential罗丹明6 g-edta-nals细胞
photopotential的若丹明6 g - EDTA-NaLS细胞测量在不同pH值和最大photopotential pH值12.40。所有随后的测量pH值。photopotential的变化随着时间的推移,这种细胞是如图2所示。从图可以看出,photopotential增加在照明的价值1162.0 mV进一步照明约140.0分钟,保持不变。当光线关闭,细胞不会恢复原来的潜力;因此,显示细胞不完全可逆的。
图像
b . Photopotential亚甲基blue-EDTA-TX 100细胞
100年美blue-EDTA-TX photopotential细胞测量在不同pH值和最大photopotential pH值11.60。所有随后的测量pH值。photopotential的变化随着时间的推移,这种细胞是如图3所示。从图可以看出,photopotential增加在照明的价值1082.0 mV进一步照明约130.0分钟,保持不变。当光线关闭,细胞不会恢复原来的潜力;因此,显示细胞不完全可逆的。观察photopotentials和光电流亚甲基blue-EDTA-TX 100细胞具有可比性不到的若丹明6 g-edta-nals细胞(表1)。
图像
图像
(若丹明6 g) = 2.59 x的纯摩尔l - 1;光强度= 10.4 mW cm-2;(EDTA) = 1.44 x 10 3摩尔l - 1;诱惑。= 303 K;[最终]= 1.14 x三摩尔l - 1;pH = 12.40
(亚甲蓝)= 2.04 x的纯摩尔l - 1;光强度= 10.4 mW cm-2;(EDTA) = 1.20 x 10 3摩尔l - 1;诱惑。= 303 K;(100年TX) = 0.84 x三摩尔l - 1;pH = 11.60
c .光电池的光电流
这张照片引起的短路电流的若丹明6 g-edta-nals细胞和亚甲基blue-EDTA-TX 100细胞photogalvanic细胞如图4和5所示,分别。照明,最大光电流490.0μA获得130.0分钟的亚甲基blue-EDTA-TX 100细胞和510.0在140.0分钟μA罗丹明6 gedta - nal单元。若丹明6 g-edta-nals细胞所花的时间比二更小blue-EDTA-TX 100细胞。短路光电流的趋势若丹明6 g-edta-nals细胞比亚甲蓝- EDTA-TX 100细胞(表1)。
图像
图像
d .的光电池转换效率
转换效率是任何光电池的重要特征。电流-电压特性的若丹明6 g-edta-nals photogalvanic细胞中细胞和亚甲基blue-EDTA-TX 100细胞进行了调查估算电池的能量转换效率。电池的最大输出功率可获得最大的矩形区域,可根据电流-电压曲线。灵能点(点在曲线上,潜在的和当前的产品是最大值)电流-电压曲线确定和填充因子和转换效率也通过使用公式计算。
图像
观测数据的填充因子这两个细胞是总结在表2中。转换效率的若丹明6 g-edta-nals光电池被计算为1.265%,亚甲基blue-EDTA-TX 100光电池计算为1.087%。转换效率和阳光转换数据这两种细胞在表3。
图像
这些观测数据的基础上,更高的转换效率在若丹明6 g-edta-nals光电池。
大肠细胞的性能
光电池是观察到的性能通过一个外部负载(需要有电流在功率点)后尽快终止照明可能达到一个恒定值。方面的性能是决定t1/2,即。,the time required in the fall of the output (power) to its half at power point in dark. The performance of cells and t1/2 are summarized in the Table 4.
图像
的基础上观察到的结果,若丹明6 g-edta-nals是更高效的光电池发电和性能的观点。

四、机制
这些观察的基础上,一种机制建议光电池的光电流的产生:
答:照亮室
图像
染料,染料,染料,R和R +染料,兴奋的染料,半或隐色染料,分别为还原剂和还原剂的氧化形式。

诉的结论
Photogalvanic细胞由于使用便宜的染料,还原剂和胶束,低成本和应用于微量的染料,还原剂和胶束。在目前的研究结果的基础上,得出photogalvanic细胞更好的选择对太阳能能量转换和存储。这个细胞也有更好的电气输出良好的性能和存储容量可能会在不久的将来使用。根据光电池的结果在这两个细胞,若丹明6 g-edta-nals细胞是更有效的比100年美blue-EDTA-TX细胞由于阴离子胶束(部分)的电化学性能比非离子胶束(TX 100)。

VI。确认
作者是感激,化学系,美国大学,乌特迪尔,拉贾斯坦邦- 313001(印度)提供必要的实验室设施开展这项研究工作。作者之一(A.S.之一Meena)感谢新能源和可再生能源(MNRE),印度政府,新德里- 110003(印度)的金融援助这项研究工作。

引用
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