双重染料敏感化太阳能电池使用新型有机敏感剂实现12.89%的效率

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:

• 染料敏感太阳能电池 (DSSC) 是一个有前途的光伏技术.
• 提高DSSC的功率转换效率 (PCE) 对其商业可行性至关重要.
• 无金属有机敏感剂为传统的基于金属的染料提供了可持续的替代品.

研究的目的:

• 为DSSCs合成和表征基于三三烯 (TAT) 的新型有机敏感剂 (MS-1和MS-2).
• 为了评估DSSC的光伏性能,这些新型传感器.
• 调查平行合电池 (PT-DSSC) 配置的潜力,以进一步提高效率.

主要方法:

• 新型三三素 (TAT) 基于供体的有机敏感剂 (MS-1和MS-2) 的合成.
• 使用MS-1和MS-2敏感剂制造和表征单染料DSSC.
• 使用N719和MS-1传感器构建并行合染料敏感太阳能电池 (PT-DSSC) 的施工和性能评估.

主要成果:

• 基于MS-1的DSSC实现了12.81%的PCE,显著优于传统的N719染料 (7.60%).
• 基于MS-2的DSSC显示PCE值得注意的是10.92%.
• 结合N719和MS-1的PT-DSSC配置产生了12.89%的PCE记录,增强了J_SC和V_OC.

结论:

• 基于TAT的有机敏化剂的分子设计,具有刚性结构和高效的分子内电荷转移 (ICT),显著增强了光伏性能.
• 无金属有机敏化剂显示出用于高性能DSSC应用的巨大潜力.
• 分子工程和设备优化,包括PT-DSSC配置,是推进太阳能电池技术的有效策略.