Question

【題目】將光敏染料(用S表示) 涂在納米TiO2晶體(可導電) 表面制成其中一個電極，光敏染料可吸收光能將光敏染料S激發成敏化劑S* (高活性光敏材料)后發生下列相關反應:TiO2/STiO2/S*(激發態)；TiO2/S*- e-→TiO2/S+ 2TiO2/S+ +3I-→2TiO2/S+I3-(注: S和S*不是硫單質，是光敏染料的代號)

下列關于該太陽能電池敘述錯誤的是

A. 電池工作時，染料敏化的TiO2 電極為負極

B. 電池工作時，正極發生的反應為I3-+2e-=3I-

C. 電池工作過程中，光敏材料S→S*需要吸收能量，總反應中光敏材料S 不消耗

D. 該電池將光能直接轉化為電能

Answer 1

【答案】D

【解析】A，電子由染料敏化TiO2電極通過外電路流向Pt-導電玻璃，電池工作時，染料敏化的TiO2電極為負極，A項正確；B，Pt-導電玻璃為正極，根據圖示，正極發生的反應為I3-+2e-=3I-，B項正確；C，電池工作過程中光敏材料S→S*需要吸收光能，根據染料敏化電極上的相關反應：TiO2/STiO2/S*、TiO2/S*-e-→TiO2/S+、2TiO2/S++3I-→2TiO2/S+I3-，負極總反應式為3I--2e-=I3-，正極反應式為I3-+2e-=3I-，總反應中光敏材料S不消耗，C項正確；D，光敏染料吸收光能將光敏染料S激發成敏化劑S*，此過程將光能轉化為敏化劑S*內能量，后發生的電池反應中將化學能轉化為電能，光能沒有直接轉化為電能，D項錯誤；答案選D。