位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于苯甲酸受体的咔唑染料敏化剂的合成和光电性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:物理化学学报
  • 时间:2015
  • 页码:1977-1984
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学化学工程学院,杭州310032
  • 相关基金:国家自然科学基金(21406202,21176223); 浙江省自然科学基金(LY13B020012)资助项目
  • 相关项目:新型太阳能电池有机光敏染料及结构与性能研究
中文摘要:

选择N-正丁基咔唑作为电子给体,芴酮作为桥键,苯甲酸作为受体,通过桥键芴酮与给体和受体连接位置的改变,设计合成了两个咔唑染料4-(6-(N-正丁基咔唑-3-基)-9-氧-9H-芴-3-基)苯甲酸(HXL-3W)和4-(7-(N-正丁基咔唑-3-基)-9-氧-9H-芴-2-基)苯甲酸(HXL-4Z).对咔唑染料的光谱性能、电化学性能和光电转换性能进行了研究,并运用密度泛函理论(DFT)方法对其几何结构和紫外-可见光谱进行了优化计算.结果表明,HXL-4Z的吸收光谱呈现两个明显的π→π*跃迁吸收峰和一个较小的对应于分子内电荷转移的吸收峰,而HXL-3W的吸收光谱则仅呈现一个π→π*跃迁吸收峰,且摩尔吸光系数远小于HXL-4Z.可能是HXL-3W分子结构中给体和受体距离较近,张力较大,导致较差的分子平面性和分子内电荷转移.因而HXL-4Z的光吸收能力和电子注入效率较优,从而具有较好的光电转换效率(2.03%)(短路电流(JSC)=3.88 mA·cm^-2,开路电压(VOC)=700 mV,填充因子(FF)=0.75).

英文摘要:

4-(6-(N-butylcarbazole-3-yl)-9-oxo-9H-fluoren-3-yl)benzoic acid(HXL-3W) and 4-(7-(Nbutylcarbazole-3-yl)-9-oxo-9H-fluoren-2-yl)benzoic acid(HXL-4Z), were designed and synthesized through the linking position variation of the fluorenone π-bridge with the N-butylcarbazole donor and a benzoic acid acceptor. The spectra, electrochemistry and photoelectric conversion properties of these carbazole dyes were investigated and their geometric structure and UV-Vis spectra were optimized and calculated using the density functional theory(DFT) method. The results show two distinct absorption peaks, ascribed to the π→π*transition, along with a small peak corresponding to intramolecular charge transfer in the absorption spectrum of HXL-4Z. However, only one π→π* transition absorption peak is found in the spectrum of HXL-3W and its molar extinction coefficient is far smaller than that of HXL-4Z. The reason for this may be a closer distance between the donor and acceptor of HXL-3W leading to a large tension, causing inferior molecular planarity and intramolecular charge transfer. Therefore, HXL-4Z which possesses superior light absorptivity and electron injection efficiency, shows an enhanced photoelectric conversion efficiency of 2.03%(short-circuit photocurrent density(Jsc) = 3.88 mA·cm^-2, open-circuit photovoltage(Voc) = 700 mV, fill factor(FF) = 0.75).

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781