LUONTOÄITIÄ JÄLJITTELEMÄSSÄ

Aurinkokennot valmistetaan yleensä puolijohdemateriaalista, kuten piistä. Kun valo osuu kennoon, osa siitä absorboituu puolijohdemateriaaliin. Tällöin valon sisältämä energia siirtyy puolijohteeseen ja irrottaa siitä elektroneja. Elektronien virta on sähkövirtaa, joka kerätään puolijohdemateriaalin molemmin puolin asetettuihin johdinkerroksiin ja johdetaan ulkoiseen virtapiiriin, esimerkiksi tuottamaan virtaa taskulaskimelle.

Perinteisissä aurinkokennoissa pii toimii sekä elektronien lähteenä että johteena, jota pitkin varauksen kuljettajat kulkeutuvat virrankeräimille. Väriaineherkistetyissä aurinkokennoissa nämä toiminnot on erotettu toisistaan samaan tapaan kuin kasvien fotosynteesissä. Voimme ajatella kasvin lehtiä pieninä tehtaina, joissa lehtivihreähiukkasiin absorboituva auringonvalo muuttaa hiilidioksidia ja vettä hapeksi ja glukoosiksi, joka tarjoaa energiaa kasvin käyttöön. DSC-kennojen keinotekoisessa fotosynteesissä lehden rakenne on korvattu huokoisen titaanidioksidin muodostamalla nanohiukkasrakenteella, ja lehtivihreä titaanidioksidin pinnalle kiinnittyneillä väriainemolekyyleillä.

Väriaineherkistetyt kennot muodostuvat nanokokoisista titaanidioksidihiukkasista, jotka on pinnoitettu valoa absorboivilla väriainehiukkasilla ja upotettu elektrolyyttiliuokseen. Vain 10 mikrometrin paksuinen sekoitus asetetaan kahden lasilevyn väliin tai upotetaan muovin sisään.  Valon osuessa väriainehiukkasiin vapautuu elektroneita, ja syntyy aukkoja, positiivisen varauksen kantajia. Puolijohtava titaanidioksidipartikkelikerros johtaa elektronit ulkoiseen virtapiiriin.