薄膜固体染料感受型太陽電池で光を非常に効率的に収集するための強力な感受剤の分子工学
Xiaoyu Zhang1,2, Yaoyao Xu1, Fabrizio Giordano2
1Key Laboratory for Advanced Materials and Institute of Fine Chemicals, School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science and Technology , 130 Meilong Road, Shanghai 200237, China.
Journal of the American Chemical Society
|August 5, 2016
まとめ
研究者らは染料感受性太陽電池 (DSSC) のための新しい有機染料を開発し,室内および建物のアプリケーションで高い効率を達成しました. これらの新しいセンシタイザーは,広範な吸収と高いモラー絶滅係数を提供し,光伏の性能を改善します.
科学分野:
- 材料科学
- 太陽光発電
- 有機化学
背景:
- 染料感受性太陽電池 (Dye-sensitized solar cells, DSSC) は,屋内および建物に統合された太陽電池として有望である.
- 効率的な有機感知剤の開発は,DSSC技術の進歩に不可欠です.
研究 の 目的:
- 効率的な薄膜固体DSSCのための新しいD-A-π-A有機感受剤 (XY1,XY2,XY3) を設計し,合成する.
- 染料の特性と光電性能に対する分子変化の影響を調査する.
主な方法:
- ベンゾチアジアゾール (BTZ) 補助受容体による3つの新しいD-A-π-A有機感受剤の合成.
- チオフェンヘテロサイクルの組み込みとBTZの位置移転が結合ブリッジに含まれている.
- 1.3μmのメソポラスTiO2層を用いた薄膜固体DSSCの製造と特徴付け
主要な成果:
- 新しい感受剤は高分子絶滅係数と幅広い吸収スペクトルを示した.
- 染料XY2は578nmで6.66 × 10 ((4) M−1cm−1のモラー絶滅係数を達成した.
- 最高性能の DSSC 装置は 7.51% の電力変換効率を達成しました.
結論:
- オーガニックセンシタイザーの分子工学,特にBTZユニットとチオフェンは,DSSCの光吸収と光伏性能を大幅に改善します.
- 開発された染料は,様々な用途のための高効率の薄膜固体DSSCの製造に適しています.
