从Ru (dcbpy) 2 (NCS) 2向SnO2和TiO2纳米晶体薄膜的光诱导电子注入
Gábor Benkö1, Pasi Myllyperkiö, Jie Pan
1Department of Chemical Physics, Lund University, Box 124, S-22100 Lund, Sweden.
Journal of the American Chemical Society
|January 30, 2003
概括
从RuN3感应器到SnO2和TiO2的光诱导电子注入通过femtosecond和picosecond时间尺度上的单元和三元状态发生. 单一注射更快地进入TiO2,而三重注射则在SnO2中占主导地位,影响太阳能电池的效率.
科学领域:
- 摄影化学的使用.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 像Ru(dcbpy) 2 ((NCS) 2 (RuN3) 这样的鲁复合物是染料敏感太阳能电池中的重要敏感剂.
- 了解电子注入动态对于优化太阳能电池性能至关重要.
研究的目的:
- 研究从RuN3向SnO2和TiO2纳米晶体薄膜的光诱导电子注入的机制和动力学.
- 阐明单元和三元激发状态在电子转移过程中的作用.
主要方法:
- 用femtosecond和picosecond时间分辨率的光谱学来监测电子注入.
- 在SnO2和TiO2导电带中分析电子注射动力学.
主要成果:
- 观察到两个不同的电子注入通道:一个更快的单线路和一个更慢的三线路.
- 与SNO2 (1/145 fs-1) 相比,单个电子注入TiO2 (1/55 fs-1) 的速度明显更快.
- 三重电子注入对SnO2来说是主导性的,并且发生在时间常数从~2.5ps到~50ps之间,在很大程度上独立于半导体.
结论:
- 在TiO2和SnO2中传导带状态的密度不同影响了初始电子注入速率.
- 虽然注射动力学不同,但整体产量和时间表相似,这表明其他因素限制了太阳能电池的效率.
- RuN3感应器的分子内动力学在三重电子注射中发挥着关键作用.
