高吸収係数無金属有機染料を用いた固体染料感受性太陽電池の特性
Wendy H Howie1, Frederik Claeyssens, Hidetoshi Miura
1Department of Chemistry, University of Bath, Bath BA2 7AY, United Kingdom.
Journal of the American Chemical Society
|January 8, 2008
まとめ
スパイロ-MeOTADとインドリン染料を用いた固体染料感受型太陽電池は,異なる電子寿命を示した. 差異は,TiO2インターフェイスの表面二極電位と関連しており,エネルギーレベルとデバイスの性能に影響を与えています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー
- フォトボルトイカは,太陽光発電です.
背景:
- 固体染料感受性太陽電池 (SSDSC) は,有望な光伏技術である.
- spiro-MeOTADのようなオーガニック・ホール・トランスポート・マテリアル (HTM) は,ssDSCの性能にとって極めて重要です.
- インドリン基の染料は,高効率の光採集のために高いモラー絶滅係数を提供します.
研究 の 目的:
- ssDSCsの性能に異なる有機感受性染料の影響を調査する.
- インタフェースの特性とデバイスの効率の関係を理解する.
- 染料構造と電子エネルギーレベル調整を相関させるため.
主な方法:
- スパイロ-MeOTADと3つのインドリン基染料を用いてssDSCの製造.
- スペクトル応答,光伏衰退,強度調節光伏スペクトル検査 (IMVS),および電荷抽出を用いた特徴付け.
- Ab initio密度関数理論 (DFT) の計算により,染色体二極分子を推定する.
主要な成果:
- TiO2/スパイロ-MeOTADインターフェースの表面二極電位移転に起因する電子の表面寿命の観察された差異.
- 導電帯のエネルギーシフトは,オープン回路電圧とショート回路電流に影響を与えました.
- DFTの計算では,染色体ダイポールモメントではなく,陽子吸附が表面ダイポールポテンシャルに主として影響することを示唆しました.
結論:
- TiO2/スピロ-MeOTADインターフェースの表面二極電極電位は,ssDSCの性能に影響を与える重要な要因です.
- 染料,TiO2,およびHTMの間のエネルギーレベルの調整は,効率的な電荷移転に不可欠です.
- ssDSCsにおけるプロトンの吸附などの界面現象の役割を明らかにするために,さらなる研究が必要である.
