摘要:
设计并合成了三种含有噻吩的新的苯噻嗪有机染料:3-(5-(3-(4-(二(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)-10-辛基-10H-苯噻嗪-7-基)噻吩-2-基)-2-氰基丙烯酸 (P1)、3-(5-(3-(4-(二苯基氨基)苯基)-10-辛基-10H-苯噻嗪-7-基)噻吩-2-基)-2-氰基丙烯酸 (P2) 和2-氰基-3-(5-(10-辛基-3-(4-(2,2-二苯乙烯)苯基)-10H-苯噻嗪-7-基)噻吩-2-基)丙烯酸 (P3),作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)的敏化剂。在这些染料中,苯噻嗪衍生物部分和氰基丙烯酸分别充当电子供体和电子受体。对P1–P3的吸收光谱、电化学和光电性能以及电池的长期稳定性进行了广泛研究。研究发现,通过交替供体部分可以方便地调节HOMO和LUMO能级。基于染料P2的DSSCs表现出最佳的光电性能:在标准全球AM 1.5太阳光条件下,最大单色入射光子电流转换效率(IPCE)为84.9%,短路光电流密度(Jsc)为10.84 mA/cm²,开路光电压(Voc)为592 mV,填充因子(ff)为0.69,整体转换效率为4.41%。这些结果表明,基于苯噻嗪染料的DSSCs能够实现高性能和良好的稳定性。