Significant Improvement of Dye-Sensitized Solar Cell Performance by Small Structural Modification in π-Conjugated Donor-Acceptor Dyes
作者:Stefan Haid、Magdalena Marszalek、Amaresh Mishra、Mateusz Wielopolski、Joël Teuscher、Jacques-E. Moser、Robin Humphry-Baker、Shaik M. Zakeeruddin、Michael Grätzel、Peter Bäuerle
DOI:10.1002/adfm.201102519
日期:2012.3.21
geometry and the impact of the additional phenyl group on the photophysical and photovoltaic performance. These dyes are investigated as sensitizers in liquid‐electrolyte‐based dye‐sensitized solar cells. The insertion of an additional phenyl ring shows significant influence on the solar cells' performance leading to an over 6.5 times higher efficiency (η = 8.21%) in DSSCs compared to the sensitizer
两个供体- π端受体(d-π-A)的染料在染料敏化太阳能电池(DSSC)应用合成。这些D-π-A敏化剂使用三苯胺作为供体,低聚噻吩作为供体和π-桥,并使用苯并噻二唑(BTDA)/氰基丙烯酸作为可以固定在TiO 2上的受体表面。通过在BTDA和氰基丙烯酸受体单元之间插入苯环,可以观察到光学和电化学性质的调节。这些敏化剂的密度泛函理论(DFT)计算可进一步了解分子的几何形状以及附加苯基对光物理和光伏性能的影响。这些染料已作为基于液体电解质的染料敏化太阳能电池中的敏化剂进行了研究。插入额外的苯环后,对太阳能电池的性能产生了显着影响,与不使用苯基单元的敏化剂(η)相比,DSSC的效率提高了6.5倍(η = 8.21%)。= 1.24%)。光物理研究表明,苯环的插入阻止了电荷分离状态的反向电子转移,从而使重组过程减慢了5倍以上,同时保持了从激发染料到TiO 2光电阳极的有效电子注入。