敏化染料分子长径比对太阳能电池性能的影响

【摘要】：采用同一系列但分子长径比不同的3种染料:2-氰基-3-[2-[4-{2-[4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基]乙烯基}-苯基氨基)-嘧啶-5-取代基]-丙烯酸(MTPA-Pyc)、2-氰基-3-(4-{2-[4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基]乙烯基}-苯基)-丙烯酸(MTPAcc)和2-氰基-3-[4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基]-丙烯酸(MTPAc),研究了在不同吸附溶剂中3种染料分子在Ti O2上的吸附量和聚集态,探讨了敏化染料分子长径比对染料敏化太阳电池性能的影响.结果表明,MTPAcc具有最合适的分子长径比,其在Ti O2表面的吸附量及应用的光电性能最高;吸附溶剂的极性增大有利于提高染料的吸附量,但也会影响染料分子的聚集态.当以四氢呋喃为吸附溶剂时,MTPAcc在Ti O2表面的吸附量大且不发生聚集,对应的敏化太阳能电池器件在所有结果中表现最好,在490 nm处的单色光光电转化效率(IPCE)极值达到84%,总光电转化效率(η)达到5.72%. 【作者单位】： 天津大学化工学院;天津化学化工协同创新中心;天津市功能精细化学品技术工程中心;中国科学院化学研究所绿色印刷实验室;
【关键词】： 染料敏化太阳能电池 长径比 吸附量 聚集态
【基金】：国家自然科学基金(批准号:21576195,21506151) 天津市科技创新平台计划项目(批准号:14TXGCCX0001)资助~~
【分类号】：TQ610.1;TM914.4
【正文快照】： 染料敏化太阳能电池(DSSC)自1991年被报道以来[1],因其结构简单、理论转换效率高并且成本较低而受到广泛关注,目前转换效率已经达到14.3%[2].DSSC主要由吸附有染料的光阳极、电解质及对电极组成,染料作为光生电子的主要来源是决定DSSC性能的关键.目前常用的染料分子主要有金属

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