用于染料敏感太阳能电池的低带隙供体-接受器结合聚合物敏感剂
Zhen Fang1, Aaron A Eshbaugh, Kirk S Schanze
1Department of Chemistry and Center for Macromolecular Science and Engineering University of Florida, P.O. Box 117200, Gainesville, Florida 32611-7200, USA.
Journal of the American Chemical Society
|February 11, 2011
概括
新的与碳酸基合的聚合物增强了染料敏感太阳能电池 (DSSC). 低分子量聚合物显示出更好的吸附和更高的效率,最好的实现3%的功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 结合聚合物对太阳能电池应用有希望.
- 捐赠-接受聚合物提供可调节的电子特性.
- 碳素酸组可以改善半导体表面的聚合物吸附.
研究的目的:
- 合成和描述用于染料敏感化太阳能电池 (DSSC) 的新型供体-受体结合聚合物.
- 研究聚合物分子量对吸附和光伏性能的影响.
- 优化聚合物结构以提高DSSC效率.
主要方法:
- 合成了两种与碳素酸侧组结合的供体-接受体聚合物.
- 聚合物光学和电子性能的表征.
- 使用合成聚合物作为敏感剂制造和测试DSSC.
- 在TiO(2) 表面上聚合物吸附的分析.
- 评估DSSC性能指标,包括IPCE,J(sc) 和功率转换效率.
主要成果:
- 聚合物具有广泛的可见光吸收,带隙约为1.9 eV.
- 碳氧酸组促进了聚合物对纳米结构TiO的吸附.
- 聚合物吸附和DSSC效率随着分子量增加而下降.
- 有M (n) ~4000的三烯-BTD聚合物 (3a) 获得了最高的效率 (~3%),峰值IPCE为~65%.
结论:
- 具有碳酸基的供体-受体结合聚合物是DSSCs的有效敏感剂.
- 分子重量在聚合物吸附和设备性能方面发挥着关键作用.
- 低分子量聚合物可以提高DSSC的效率.
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