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敏化染料分子长径比对太阳能电池性能的影响
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学] O621.2[理学—有机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]天津大学化工学院,天津300350, [2]天津化学化工协同创新中心,天津300350, [3]天津市功能精细化学品技术工程中心,天津300350, [4]中国科学院化学研究所绿色印刷实验室,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:21576195,21506151);天津市科技创新平台计划项目(批准号:14TXGCCX0001)资助
中文摘要:

采用同一系列但分子长径比不同的3种染料:2-氰基-3-[2-[4-{2-[4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基]乙烯基}-苯基氨基)-嘧啶-5-取代基]-丙烯酸(MTPA-Pyc)、2-氰基-3-(4-{2-[4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基]乙烯基}-苯基)-丙烯酸(MTPAcc)和2-氰基-3-[4-N,N-二(4-甲基苯基)氨基苯基]-丙烯酸(MTPAc),研究了在不同吸附溶剂中3种染料分子在Ti O2上的吸附量和聚集态,探讨了敏化染料分子长径比对染料敏化太阳电池性能的影响.结果表明,MTPAcc具有最合适的分子长径比,其在Ti O2表面的吸附量及应用的光电性能最高;吸附溶剂的极性增大有利于提高染料的吸附量,但也会影响染料分子的聚集态.当以四氢呋喃为吸附溶剂时,MTPAcc在Ti O2表面的吸附量大且不发生聚集,对应的敏化太阳能电池器件在所有结果中表现最好,在490 nm处的单色光光电转化效率(IPCE)极值达到84%,总光电转化效率(η)达到5.72%.

英文摘要:

Three dyes,2-cyano-3-[2-( 4-{ 2-[4-N,N-bis( 4-methylphenyl) aminophenyl]vinyl}-phenylamino)-pyrimidin-5-yl]-acrylic acid( MTPA-Pyc),2-cyano-3-( 4-{ 2-[4-N,N-bis( 4-methylphenyl) aminophenyl]vinyl }-phenyl)-acrylic acid( MTPAcc),and 2-cyano-3-[4-N,N-bis( 4-methylphenyl) aminophenyl]-acrylic acid( MTPAc),that have different aspect ratios were studied for their performances as sensitizer in a dye sensitized solar cell( DSSC). The effects of solvent,the amount of dye molecules adsorbed on the surface of Ti O2,and dye aggregation were investigated. The results show that MTPAcc has the most suitable aspect ratio among the three dyes with the highest and best photovoltaic properties. Polariry of absorption solvents can influence not only the absorbed amount of dyes at Ti O2 but also the dye aggregation. MTPA-Pyc with a large aspect ratio exists in H-aggregation in tolene and tetrahydrofuran,whereas J-aggregation in acetonitrile.MTPAcc was found with high absorption amount at Ti O2 but without aggregation,resulting in the best photovoltaic properties of corresponding DSSC with the incident photon-to-current efficiency( IPCE) of 84% at 490 nm and the photoelectric conversion efficiency( η) of 5. 72%. Therefore,the aspect ratio of dye sensitizers is significant for the photovoltaic properties of DSSC.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”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,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),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:50676