使用高吸收系数无金属有机染料的固态染料敏感化太阳能电池的特征
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
概括
使用spiro-MeOTAD和印度林染料的固态染料敏感化太阳能电池显示出不同的电子寿命. 差异与TiO2接口的表面二极极电位有关,影响能量水平和设备性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 固态染料敏感太阳能电池 (ssDSC) 是一个有前途的光伏技术.
- 像spiro-MeOTAD这样的有机孔输送材料 (HTM) 对ssDSC性能至关重要.
- 基于印度的染料具有高的极灭绝系数,可以有效地收集光线.
研究的目的:
- 调查不同有机敏感剂染料对ssDSCs性能的影响.
- 了解接口属性与设备效率之间的关系.
- 为了将染料结构与电子能量水平对齐相关联.
主要方法:
- 使用spiro-MeOTAD和三种基于印度林的染料制造ssDSC.
- 使用光谱响应,光伏衰变,强度调制光伏光谱学 (IMVS) 和电荷提取的表征.
- 开始密度函数理论 (DFT) 计算以估计染料二极点时刻.
主要成果:
- 观察到的电子寿命的差异归因于TiO2/spiro-MeOTAD接口的表面二极极电位转移.
- 导电带的能量转移影响了开通电路电压和短路电流.
- DFT计算表明质子吸附,而不是染色二极极时刻,主要影响表面二极极电位.
结论:
- 在TiO2/spiro-MeOTAD接口上的表面二极极电位是影响ssDSC性能的一个关键因素.
- 染料,TiO2和HTM之间的能量水平对齐对于高效的电荷转移至关重要.
- 需要进一步的研究,以阐明接口现象的作用,如质子吸附,在ssDSCs.
