摘要:
新型无金属有机供体-桥接体-受体染料被合成,包含三苯胺基团作为电子供体(D),氰基丙烯酸基团作为电子受体(A),并在D和A之间配置了共轭色谱基团作为间隔体(S),用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的应用。设计了两种类型的S,其中一种包含正常的斯蒂尔本主链(染料1),另一种则包含带有锁定在反式几何构型的中央双键的2-苯基茚基团(染料2)。对这两种染料制成的DSSCs性能进行了比较,发现抑制中央双键的反/顺异构化有利于DSSCs的效率。通过比较它们的光物理特性来研究这一现象,并通过使用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31G(d,p)水平进行量子力学计算进行合理化。电子跃迁通过时间相关的DFT进行分析,结果与实验观察一致。使用这两种材料制造了DSSCs,并在AM 1.5G照射(100 mW cm−2)条件下记录了性能。染料2的整体光电转化效率(5.14–5.67%)高于染料1(4.52–4.98%)。相比于染料1,染料2的短路光电流密度(Jsc)和开路电压(Voc)均有所提高。