染料分子構造装置のオープン回路の電圧相関は,染料に敏感化された太陽電池用のヘテロレプティックトライデント酸ケラートによるRu(II) センシタイザーに含まれています
Kuan-Lin Wu1, Cheng-Hsuan Li, Yun Chi
1Department of Chemistry and Low Carbon Energy Research Center, National Tsing Hua University, Hsinchu 30013, Taiwan.
Journal of the American Chemical Society
|April 18, 2012
まとめ
拡張結合を持つ新しいルテニウム (ruthenium) 感受剤は,染料感受性太陽電池 (DSC) で高い性能を示しています. この新種の染料は,チオシアネートリガンドを持たないため,効率的な太陽エネルギー変換のための有望なプロトタイプを提供します.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- フォトヴォルタイク (光伏) について
- 協調化化学について
背景:
- 染料感受性太陽電池 (DSC) は,有望な再生可能エネルギー技術です.
- ルテニウム (Ruthenium) 複合体は,DSCにおける敏感剤として広く使用されています.
- 光の集集と電荷の移転の改善は,DSCの効率性を高めるために極めて重要です.
研究 の 目的:
- 新しいヘテロレプティック,bis-tridentate ルテニウム ((II) センシタイザーを π-結合ペンダントグループで合成する.
- DSCにおけるこれらの新しいセンサーの光伏性能を評価する.
- 分子構造,再結合ダイナミクス,およびデバイスの性能との関係を調査する.
主な方法:
- ディカルボキシテルピリジンケラートと2,6-ビス (((5-ピラゾリル)) ピリジンリガンドの合成.
- ルテニウム (II) 敏感剤 (TF-11-14) の製造と特徴付け
- 日光シミュレーション (AM1.5G) の下でDSCの製造と試験.
- 再結合プロセスを探査するためのスペクトロスコピクおよびダイナミック測定.
主要な成果:
- 合成されたTF染料は,基準のN749装置と比較して,DSCにおいて優れた性能を示した.
- 感知器TF-12は,光電流19.0 mA cm−2,V (OC) 0.71 V,充填因数 0.68.6 の光電流で,9.21%の変換効率を達成しました.
- TF染料のコンジュガーションの増加は,光収集と太陽光発電の能力を強化しました.
- デバイスのオープン回路電圧とセル電子の寿命との間には相関関係があることが判明しました.
結論:
- π結合のペンダント群を持つ新しいbis-tridentate ルテニウム (II) 感受剤は,DSCに対して非常に効率的です.
- 高効率はチオシアネートリガンドなしで達成でき,以前の仮定に異議を唱える.
- デュアルカーボキシアンカーの構成は,将来の高性能ルテニウム (II) 感受剤の設計に役立つ貴重なプロトタイプとして機能します.
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