Pin DSSC hoạt động liên tục được là nhờ vào việc các phân tử chất màu nhạy quang S sau khi bị photo ánh sáng có năng lượng thích hợp kích thích, phóng thích ra 1 electron vào bán dẫn TiO2 và trở thành S+, nhưng ngay sau đó nó luôn được hệ điện ly cung cấp 1 electron để hoàn nguyên lại và sẵn sàng để nhận năng lượng kích thích từ
một photon ánh khác. Vai trò truyền vận electron trong dung dịch điện ly do các ion I- và I3-đảm nhiệm [26].
Hình 2.24. Sự truyền điện tích bằng dòng ion trong dung dịch điện ly
Trong pin DSSC, I- thường được sử dụng ở nồng độ cao hơn I3- khoảng 10 lần,
đồng thời I3- có kích thước ion lớn hơn I-, nên ion tham gia vận chuyển điện tích trong hệ dung dịch điện ly I-/I3- đang khảo sát là ion I3- vì nó có nồng độ thấp hơn nồng độ
của I- đồng thời có bán kính cồng kềnh hơn nên nó có ảnh hưởng quyết định đến quá trình truyền vận các hạt điện tích trong hệđiện ly.
2.4.3.3.Sự tái hợp điện tử
Sự tái kết hợp điện tử là hiện tượng các điện tử tham gia các phản ứng, quá trình không mong muốn trên trước khi di chuyển đến điện cực oxide trong suốt dẫn điện để
góp phần vào dòng điện ở mạch ngoài.
Sự tái kết hợp điện tử trong pin DSSC có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng sản xuất ra dòng điện có năng lượng hiệu dụng của pin mặt trời [27].
Các phản ứng tái kết hợp điện tử bao gồm:
- Điện tử rơi vào bẫy electron trong lớp màng TiO2 - Điện tử tái hợp với lỗ trống
- Điện tử tái kết hợp với phân tử màu DYE+
DYE DYE
TiO
e( 2)+ +→
(2.3) - Điện tử phản ứng với ion I3- tạo thành I- theo phương trình phản ứng sau:
− −→ +I I TiO e( ) 3 2 2 3 (2.4)