Question

将光敏染料(用S表示) 涂在纳米TiO₂晶体(可导电) 表面制成其中一个电极，光敏染料可吸收光能将光敏染料S激发成敏化剂S* (高活性光敏材料)后发生下列相关反应:TiO₂/STiO₂/S*(激发态)；TiO₂/S*- e^-→TiO₂/S⁺ 2TiO₂/S⁺ +3I^-→2TiO₂/S+I₃^-(注: S和S*不是硫单质，是光敏染料的代号)

下列关于该太阳能电池叙述错误的是

A. 电池工作时，染料敏化的TiO₂ 电极为负极

B. 电池工作时，正极发生的反应为I₃^-+2e^-=3I^-

C. 电池工作过程中，光敏材料S→S*需要吸收能量，总反应中光敏材料S 不消耗

D. 该电池将光能直接转化为电能

Answer

D

【解析】A，电子由染料敏化TiO2电极通过外电路流向Pt-导电玻璃，电池工作时，染料敏化的TiO2电极为负极，A项正确；B，Pt-导电玻璃为正极，根据图示，正极发生的反应为I3-+2e-=3I-，B项正确；C，电池工作过程中光敏材料S→S*需要吸收光能，根据染料敏化电极上的相关反应：TiO2/STiO2/S*、TiO2/S*-e-→TiO2/S+、2TiO2/S+ +3I-→2TiO2/S+I3-，负极总反应式为3I--2e-=I3-，正极反应式为I3-+2e-=3I-，总反应中光敏材料S不消耗，C项正确；D，光敏染料吸收光能将光敏染料S激发成敏化剂S* ，此过程将光能转化为敏化剂S*内能量，后发生的电池反应中将化学能转化为电能，光能没有直接转化为电能，D项错误；答案选D。