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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 14 毫秒
1.
In the present study, two new organic dyes based on indigo were prepared and used as sensitizers in dye-sensitized solar cells. To this end, indoxyl was utilized as the electron-donor and acrylic acid and cyanoacrylic acid were used as the electron-acceptor anchoring groups. These dyes were purified and characterized by analytical techniques. Spectrophotometric evaluations of the prepared dyes in solution and on a nano-anatase-TiO2 substrate were investigated. Additionally, oxidation potential measurements were also carried out. Finally, dye-sensitized solar cells were fabricated to determine the photovoltaic behavior and conversion efficiency of each dye.

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2.
设计合成了3种新型基于氟化硼络合二吡咯甲川(BODIPY)衍生物的D-π-A型光敏染料CB1~3,其结构为:BODIPY核为桥联基团、N-苯基咔唑以不同位点连接BODIPY的2-位作为电子给体单元、氰乙酸连接于BODIPY的6-位作为电子受体单元。运用1H,13C NMR以及MALDI-TOF-MS对所合成的染料CB1-CB3进行了结构表征和确证。对3种染料CB1~CB3进行了UV-Vis和荧光等光物理特性、电化学行为、光伏性能研究,并通过DFT理论计算深入研究了其分子的几何结构与性能之间的关系。3种染料的吸收光谱主要位于420~600 nm 波段,LUMO能级在3.7 eV左右,HOMO能级在5.2 eV左右。N-苯基咔唑2-位与BODIPY相连的CB2,因更平整的分子结构和更为适合的共轭长度,具有更为优良的光谱吸收和分子内电荷迁移性能,因而表现出良好的光伏性能:在AM1.5(100 mW·cm-2)的光强下,CB2敏化电池的开路电压(Voc)为550 mV,电流密度(Jsc)为3.71 mA· cm-2,填充因子(FF)为0.73,总光电转换效率(PCE)为1.49%。  相似文献   

3.
设计合成了3种新型基于氟化硼络合二吡咯甲川(BODIPY)衍生物的D-π-A型光敏染料CB1~CB3,其结构为:BODIPY核为桥联基团、N-苯基咔唑以不同位点连接BODIPY的2-位作为电子给体单元、氰乙酸连接于BODIPY的6-位作为电子受体单元。运用1H,13C NMR以及MALDI-TOF-MS对所合成的染料CB1~CB3进行了结构表征和确证。对3种染料CB1~CB3进行了UV-Vis和荧光等光物理特性、电化学行为、光伏性能研究,并通过DFT理论计算深入研究了其分子的几何结构与性能之间的关系。3种染料的吸收光谱主要位于420~600 nm波段,LUMO能级在3.7 eV左右,HOMO能级在5.2 eV左右。N-苯基咔唑2-位与BODIPY相连的CB2,因更平整的分子结构和更为适合的共轭长度,具有更为优良的光谱吸收和分子内电荷迁移性能,因而表现出良好的光伏性能:在AM1.5(100 m W·cm-2)的光强下,CB2敏化电池的开路电压(Voc)为550 m V,电流密度(Jsc)为3.71 m A·cm-2,填充因子(FF)为0.73,总光电转换效率(PCE)为1.49%。  相似文献   

4.
染料敏化太阳电池电解质   总被引:1,自引:0,他引:1  
郭磊  潘旭  戴松元 《化学进展》2008,20(10):1595-1605
染料敏化太阳电池是新一代的太阳电池,有着巨大的应用前景。其中电解质体系是电池组成的主要部分,对电池的性能有着重要的影响。本文介绍了染料敏化太阳电池的基本原理,详细评述了近几年国内外学者对染料敏化太阳电池用电解质体系的研究进展情况,根据电解质的存在状态将其分为液态、准固态和固态三大类并逐一进行介绍,最后对该领域的前景进行了展望。  相似文献   

5.
以对溴苯酚为原料,经碘丁烷的烷基化后,与硼酸三甲酯反应生成对丁氧基苯硼酸.环戊二噻吩经N-溴代丁二酰亚胺(NBS)的溴化和Vilsmeier-Haack反应,再与对丁氧基苯硼酸偶联、氰基乙酸缩合,生成目标化合物环戊二噻吩基光敏染料(L1).该化合物是一种以含氧基团为给体,环戊二噻吩作为共轭桥的有机染料,将其制备成有机染料敏化太阳能电池,在AM 1.5,100 mW/cm2的光强下,电池的单色光的光电转换效率(IPCE)值达到62%,开路电压(Voc)为535mV,短路电流密度(Jsc)为6.4mA·cm-2,填充因子(FF)为0.60,总光电转换效率为2.1%.  相似文献   

6.
A novel tetrabenzotriazaporphyrin (TBTAP) bearing an anchoring carboxy-phenyl group at the meso-carbon position ( TT260 ) was synthesized by an efficient method, which involves the crossover condensation between phthalonitrile and aminoisoindoline precursors. Its optical and electrochemical properties were also investigated together with its use as sensitizer in dye-sensitized solar cells (DSSCs). The performance of TT260 was compared with a benchmark molecule TT1 , bearing similar bulky tert-butyl groups at the periphery. The device, which is the first ever example of meso-substituted TBTAP-based DSSC, exhibits a modest maximum power conversion efficiency of 2.4±0.1 % under one-sun conditions.  相似文献   

7.
8.
制备了2种锌卟啉天线分子P2与P3,并通过自组装的方法成功地将这些天线分子应用到了染料敏化太阳能电池之中。与传统的D-π-A结构的染料相比,这种策略显示出了明显的优势:可以避免复杂的合成步骤,还可以通过调节天线分子和锚固基团的结构去改善染料的光子捕获能力并减少电荷复合行为。当4-吡啶-4-基苯甲酸(A)作为锚固基团时,经过分子自组装之后,基于A-P2的电池器件显示出了1.68%的转换效率,开路电压为526 mV,短路电流密度为5.39 mA·cm-2,这充分说明了自组装策略在染料敏化太阳能电池中得到了很好的应用。而基于A-P3的电池器件能量转换效率只有0.79%,这可能主要是因为天线分子P3较大的位阻减小了染料吸附量的原因造成的。我们另外也测试比较了它们在光学、电化学、光伏性能等方面的差异。  相似文献   

9.
The theoretical study of chrysanthemin (cyanidin 3-glucoside) as a pigment for TiO2-based dye-sensitized solar cells (DSSCs) was performed with the GAUSSSIAN 09 simulation. The electronic spectra of neutral and anionic chrysanthemin molecules were calculated by density functional theory with B3LYP functional and DGDZVP basis set. A better energy level alignment was found for partially deprotonated molecules of chrysanthemin, with the excited photoelectron having enough energy in order to be transferred to the conduction band of TiO2 semiconductor in DSSCs. In addition, we used the raw aqueous extracts of roselle (Hibiscus sabdariffa) calyces as the source of chrysanthemin and the extracts with various pH values were tested in DSSCs. The extracts and photosensitized semiconductor layers were characterized by UV-Vis spectroscopy, and DSSCs based on raw extracts were characterized by current density-voltage measurements.  相似文献   

10.
为了获得高效率的染料敏化太阳能电池,其光阳极应该具有大的比表面积,以吸附足量的染料,获得很强的光捕获能力.从这个角度而言,将具有很大比表面积的金属有机框架材料引入到染料敏化太阳能电池的体系中,无疑是一种有益的探索.本文简介了金属有机框架材料在光伏领域的应用,并重点介绍了我们课题组在利用金属有机框架材料方面进行的一些探索,包括光阳极薄膜的处理、利用金属有机框架材料作为前驱体制备光阳极材料和光散射层.最后,本文对金属有机框架材料应用于染料敏化太阳能电池中的局限性及前景做了简要的展望.  相似文献   

11.
钌系敏化剂是染料敏化太阳电池(DSSC)研究最早也最成功的敏化剂类型之一,最高光电转换效率已达到11%以上。研究总结钌系敏化剂的结构、谱学性质、电化学性质与其光电转换性能之间的构效关系,对于设计合成新的具有更高性能的敏化剂、推进DSSC的实用化进程具有十分重要的意义。本文综述了钌系敏化剂的研究进展,将这类敏化剂按结构和性质进行分类,讨论了其分子结构、电子结构、谱学性质、电化学性质对其光吸收能力、电子注入效能、电荷传输与复合等因素的影响,并对其光电转换性能进行了详细评述,总结了其结构与光电转换性能之间的构效关系,概括了高效钌系敏化剂的结构特征,为更高效敏化剂的设计合成提供了有价值的参考。  相似文献   

12.
在染料敏化太阳电池中,染料敏化剂分成无机染料与有机染料两大类。无机染料受稀有金属钌的制约而成本较高,开发有机染料是降低染料敏化太阳电池成本的有效手段,成为目前研究的热点。本文从有机染料敏化剂的分子设计入手,简述了染料敏化太阳电池中有机染料敏化剂的基本结构,将有机染料敏化剂分为吲哚啉类染料、香豆素类染料、三苯胺类染料、菁...  相似文献   

13.
Room temperature molten salt 1‐methyl‐3‐(trimethylsilyl)methyl‐imidazolium iodide (MSII) was used for iodide sources in dye‐sensitized solar cells with an organic sensitizer 2‐cyano‐3‐[5‐[4‐[3‐[4‐(4‐(N,N‐bis(4‐methoxyphenyl)amino)phenyl)phenyl]‐2,5‐di‐n‐butyl‐pyrrolo[3,4‐c]pyrrole‐1,4‐dione]phenyl]furan‐2‐yl] acrylic acid (DPP‐I) as light harvester. With an optimized electrolyte (MSII:I2:BI:GuNCS?24:2:2:0.4, BI and GuCNS are short for benzimidazole and guanidine thiocyanate, respectively), photovoltaic parameters (Jsc, Voc, and ff) of device are 8.97 mA·cm?2, 600 mV and 0.61, respectively, yielding a maximum overall photo‐to‐energy conversion ef?ciency (η) of 3.23%. And then the charge‐transfer mechanism of devices was deeply analyzed with electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in the dark.  相似文献   

14.
15.
基于p型光电极的染料敏化太阳能电池是一种受到广泛关注的新型太阳能电池。根据电池的结构不同可以将其分为p型和p-n叠层型染料敏化太阳能电池。其中p-n型叠层染料敏化太阳能电池的理论光电效率可以达到43%,高于传统的基于n型TiO_2光阳极的染料敏化太阳能电池理论效率(30%),引起了科学界的高度关注。本文将总结基于p型光电极染料敏化太阳能电池(p型和p-n型叠层器件)的研究成果,重点介绍用于p型和p-n型叠层染料敏化太阳能电池的电极材料,染料及电解质的研究进展;同时总结目前该类电池发展中亟需解决的问题以及进一步提高器件效率的途径。  相似文献   

16.
基于p型光电极的染料敏化太阳能电池是一种受到广泛关注的新型太阳能电池。根据电池的结构不同可以将其分为p型和p-n叠层型染料敏化太阳能电池。其中p-n型叠层染料敏化太阳能电池的理论光电效率可以达到43%,高于传统的基于n型TiO2光阳极的染料敏化太阳能电池理论效率(30%),引起了科学界的高度关注。本文将总结基于p型光电极染料敏化太阳能电池(p型和p-n型叠层器件)的研究成果,重点介绍用于p型和p-n型叠层染料敏化太阳能电池的电极材料,染料及电解质的研究进展;同时总结目前该类电池发展中亟需解决的问题以及进一步提高器件效率的途径。  相似文献   

17.
武彧  刘家成 《无机化学学报》2020,36(7):1283-1290
合成了2种新型锌卟啉并与金属Mn构建配位聚合物(CPsx,x=1,2)。2种配位聚合物与锚定卟啉(ZnPA)通过金属-配体轴向配位自组装染料敏化太阳能电池(DSSC)。测试结果表明自组装电池具有较好的光电转换效率,特别是基于CPs2的装置具有较高的短路电流和转换效率。我们还对其光学、电化学及光电性能进行了研究,并通过透射电镜(TEM)对自组装体有效敏化在TiO_2电极上进行验证。  相似文献   

18.
Thirty years ago, dye-sensitized solar cells (DSSCs) emerged as a method for harnessing the sun’s energy and converting it into electricity. Since then, a lot of work has been dedicated to improving their global photovoltaic efficiency and their eco-sustainability. Recently, various articles showed the great potential of copper complexes as a convenient and cheap alternative to the traditional ruthenium dyes. In addition, copper complexes demonstrate that they can act as redox mediators for DSSCs, thus being an answer to the problems related to the I3/I redox couple. The aim of this review is to report on the most recent impact made by copper complexes as alternative redox mediators. The coverage, mainly from 2016 up to now, is not exhaustive, but allows us to understand the great role played by copper complexes in the design of eco-sustainable DSSCs.  相似文献   

19.
不含金属的有机染料在染料敏化太阳电池(DSC)中的应用愈加广泛,以芳胺为电子给体的D-π-A分子是其中重要的一类。本文依据芳香胺的结构,将近5年来应用于DSC中一百多个D-π-A分子分成四类,包括:基于N-烷基-苯胺的D-π-A光敏染料,基于三苯胺的D-π-A光敏染料,由包含芴基团的三芳胺构建的D-π-A光敏染料,包含芳胺基团的其它结构类型的D-π-A光敏染料。评述了它们的光电转换性能。  相似文献   

20.
杨英  陈甜  潘德群  张政  郭学益 《化学学报》2018,76(9):681-690
近年来,太阳能电池(包括染料敏化、量子点敏化及钙钛矿太阳能电池)因其成本低、质量轻、效率高受到研究人员的广泛关注.双面进光太阳能电池是太阳光能通过光阳极以及透明对电极同时入射的器件,是近年来扩宽太阳能电池光利用率及能效以达到提高器件光电性能的主要手段,其中透明对电极的性能直接影响器件的背面进光效率,因此研究对电极对提高双面进光太阳能电池光电转化效率十分必要.本文针对传统对电极透光性低,成本高,光利用率低等问题,与双面进光的高光电转换效率以及低成本等特点对比,综合分析了透明对电极材料的选择及界面修饰改性等对双面进光染料敏化、量子点敏化及钙钛矿太阳能电池光电性能的影响及其应用前景.  相似文献   

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