2种三聚茚基三芳胺染料的合成及其光伏性能

【摘要】：以三聚茚基三芳胺为给电子单元,以绕单宁-3-乙酸为受电子单元,设计合成了2种三聚茚基三芳胺染料六乙基三聚茚胺饶丹宁乙酸(MXD8)和六乙基三聚茚胺环氧噻吩饶丹宁乙酸(MXD9)。光学测试表明,该类染料光谱响应范围宽,摩尔吸光系数高。结合2种染料的紫外-可见光谱和循环伏安曲线,确定了染料的电子基态和激发态能级位置。结果表明,2种染料的能级位置符合染料敏化太阳能电池的要求。将它们用作染料敏化太阳能电池中的光敏化剂,在AM1.5-100×10-3 W/cm2的光强下,MXD8敏化电池的开路电压(VOC)为614 mV,短路电流密度(JSC)为5.76×10-3 A/cm2,填充因子(FF)为0.66,总光电转换效率为2.33%。尽管MXD9引入3,4乙撑二氧噻吩作为共轭桥,其光电转换效率却较MXD8低(1.27%)。阻抗测试表明,MXD9光电转换效率较低的原因主要是电子更容易复合。该结果表明,电子复合可能与分子共轭体系增大导致极化率增加有关。 【作者单位】： 天津理工大学化学化工学院;
【关键词】： 染料敏化太阳能电池 有机染料 光电转换效率 三聚茚
【基金】：国家“八六三”计划(2009AA05Z421) 国家自然科学基金(21003096) 天津市自然科学基金(09JCZDJC24400)资助项目
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1991年,Grtzel等[1]研制成功染料敏化太阳能电池(DSSCs)。该类电池制造成本低廉,光电转换效率高,受到各国科研工作者的高度重视[2-5]。DSSCs光电转换效率受到多种因素影响,其中,染料敏化剂的性能至关重要。目前,性能最好的染料敏化剂是钌基多吡啶配合物,光电转换效率超过10%

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