含有 N-arylated 印素捐赠体的远红色活跃非对称方角色素染料用于染料敏感的太阳能电池
Avinash P Jadhav1,2, Ambarish Kumar Singh1,2, Rinu Pandya1,2
1Physical and Materials Chemistry Division, CSIR-National Chemical Laboratory, Pune, India.
Photochemistry and photobiology
|January 28, 2024
概括
合成了含有基化基群的新型方素染料 (SQA4-6),用于控制TiO2表面上的染料聚合,以改善染料敏感太阳能电池 (DSSC). 在SQA5染料中,用电解质的解质实现了3%的效率.
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
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 色染料具有强烈的吸光能力,但可以聚集在TiO2上,阻碍染料敏感太阳能电池 (DSSC) 的性能.
- 控制染料聚合对于提高DSSC效率至关重要.
研究的目的:
- 通过结合基化基组和印基组来设计和合成基于方素受体的新型染料 (SQA4-6).
- 研究这些结构修改对染料聚合,光物理性质和电化学行为的影响.
- 用不同的氧化还原电解质评估这些染料在DSSC中的性能.
主要方法:
- 基于方素受体的染料的合成 (SQA4-6).
- 谱学 (吸收,光发光) 和电化学 (循环电压测量) 的表征.
- 用酸盐和基电解质制造和测试DSSC设备.
- 事件光子对电流效率 (IPCE) 的分析.
主要成果:
- SQA4-6染料在642-653nm之间表现出最大的吸收度.
- HOMO的能量水平与I-/IO3-和[Co(bpy) 3 2+/3+氧化还原潜力保持一致,从而促进了高效的染料再生.
- 使用SQA5染料与解电解质和氧化酸 (CDCA) 的DSSC装置实现了3%的功率转换效率.
- IPCE的分析表明,染料聚合物有助于光电流的产生.
结论:
- 设计的带有基化基组的方色素染料有效地控制了TiO2表面的聚合.
- 优化的染料再生和有利的能量水平对齐有助于提高DSSC性能.
- 需要进一步研究聚合结构在光电产生中的作用.
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