2つの補完的な成分を含む協調したコンパニオン染料に基づく効率的な太陽電池:共感性の代替方法
Kaiwen Zeng1, Yingying Chen1, Wei-Hong Zhu1
1Key Laboratory for Advanced Materials and Joint International Research Laboratory of Precision Chemistry and Molecular Engineering, Feringa Nobel Prize Scientist Joint Research Center, 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
|February 25, 2020
まとめ
研究 者 たち は,効率 的 な 染料 感受 化 太陽 電 素 (DSSC) の ため に 新しく 開発 さ れ た"協調 した 染料 配合 剤"を 開発 し まし た. これらの共性結合染料は製造と最適化を簡素化し,ヨウ素電解質で記録的な12.4%の効率を達成します.
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,幅広い光の吸収のために,2つの染料による共感化を使用する.
- 同敏感化には,染料の比率とTiO2フィルムの分布の複雑な最適化が必要です.
- この最適化プロセスは時間がかかり,戦略の可能性を制限します.
研究 の 目的:
- 共同結合染料を用いた効率的なDSSCの代替方法の開発
- デザインと合成
主な方法:
- 有機染料Z2とポルフィリン染料XW51を柔軟な鎖で共振的に結合することによって,協調した同伴染料のクラスを合成した.
- 合成された染料 (XW60-XW63) を使って製造されたDSSC.
- チェノデオキシコール酸で染料XW61を共吸収することで,細胞の性能を最適化します.
主要な成果:
- 合成された染料 (XW60-XW63) は,優れた吸収と8.8%から11.7%の効率を示した.
- 染料XW61は,チェノデオキシコール酸で共吸収すると,ヨウ素電解質ベースのDSSCの記録的な12.4%の効率を達成しました.
- 新しい染料は 細胞の製造が容易で 最適化が簡単で 光の安定性も優れています
結論:
- 協調したコンパニオン染料は,高性能のDSSCのための簡素化され,効果的な戦略を提供します.
- このアプローチは,従来の共感覚化の方法の限界を克服します.
- 開発された染料は,特にヨウ素電解質システムにおいて,DSSC技術の重要な進歩を表しています.
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