敏化染料分子長徑比對太陽能電池性能的影響

【摘要】：采用同一系列但分子長徑比不同的3種染料: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劑中3種染料分子在Ti O2上的吸附量和聚集態(tài),探討了敏化染料分子長徑比對染料敏化太陽電池性能的影響.結果表明,MTPAcc具有最合適的分子長徑比,其在Ti O2表面的吸附量及應用的光電性能最高;吸附溶劑的極性增大有利于提高染料的吸附量,但也會影響染料分子的聚集態(tài).當以四氫呋喃為吸附溶劑時,MTPAcc在Ti O2表面的吸附量大且不發(fā)生聚集,對應的敏化太陽能電池器件在所有結果中表現(xiàn)最好,在490 nm處的單色光光電轉(zhuǎn)化效率(IPCE)極值達到84%,總光電轉(zhuǎn)化效率(η)達到5.72%. 【作者單位】： 天津大學化工學院;天津化學化工協(xié)同創(chuàng)新中心;天津市功能精細化學品技術工程中心;中國科學院化學研究所綠色印刷實驗室;
【關鍵詞】： 染料敏化太陽能電池 長徑比 吸附量 聚集態(tài)
【基金】：國家自然科學基金(批準號:21576195,21506151) 天津市科技創(chuàng)新平臺計劃項目(批準號:14TXGCCX0001)資助~~
【分類號】：TQ610.1;TM914.4
【正文快照】： 染料敏化太陽能電池(DSSC)自1991年被報道以來[1],因其結構簡單、理論轉(zhuǎn)換效率高并且成本較低而受到廣泛關注,目前轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到14.3%[2].DSSC主要由吸附有染料的光陽極、電解質(zhì)及對電極組成,染料作為光生電子的主要來源是決定DSSC性能的關鍵.目前常用的染料分子主要有金屬

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