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桥连吸附基团对酞菁敏化太阳能电池性能的影响

2016-07-21廖超强曹杰杨玲张学俊

天津化工 2016年1期

廖超强,曹杰,杨玲,张学俊

(中北大学理学院,山西 太原 030051)



桥连吸附基团对酞菁敏化太阳能电池性能的影响

廖超强,曹杰,杨玲,张学俊

(中北大学理学院,山西 太原 030051)

摘要:染料敏化太阳能电池中,光敏剂是影响电池光伏性能的重要因素,其中酞菁类光敏剂在红光区具有优良的光吸收性能,光化学稳定性高。根据染料敏化太阳能电池的工作原理,通过扩大共轭结构和引入吸电子结构,可以有效的调节染料的能级。综述了吸附基团和桥连结构对染料光敏性能的影响,吸附基团通过共轭结构或直接连接在酞菁环上,会有效的增强电子的流动。

关键词:酞菁;吸附基团;桥连结构;敏化太阳能电池

染料敏化太阳能电池(DSSCs)可将太阳能直接转化为电能,是一种新型高效的太阳能电池。目前基于卟啉染料构建的DSSCs光电转换效率已达到13%,但该类染料在近红外光区缺乏光吸收[1]。酞菁具有和卟啉类似的结构,四个异吲哚单元通过氮原子共轭连接在一起构成了酞菁环,具有18π电子的平面结构[2]。共轭结构产生了两个主要的吸收带,位于620~700 nm有强烈光吸收的Q带(摩尔吸光系数在105M-1cm-1)和350 nm附近的B带[3,4]。通过在环中间空穴与金属配位或者轴向、外围接入各种配process[J].Fresenius Environmental Bulletin,2008,17(8)∶1082-1087导向有关。从激发态电子流向出发,吸附基团和桥连结构角度入手,本文综述了酞菁类光敏剂的吸电子桥连结构对DSSCs光电性能的影响。

1 工作原理

用图1的电子转移过程来简述DSSCs的工作原理[6,7]。三明治结构的DSSCs由光阳极、光阴和电解液组成,包括五部分材料:导电玻璃,纳米TiO2薄膜、光敏染料、电解液和铂碳对电极。……

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