任思遥, 周雪琴, 刘东志, 蒋克键,李　巍, 王丽昌, 汪天洋

(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)



敏化染料分子长径比对太阳能电池性能的影响

任思遥1,2,3, 周雪琴1,2,3, 刘东志1,2,3, 蒋克键4,李巍1,2,3, 王丽昌1,2, 汪天洋1,2,3

(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)

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TiO2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TiO2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TiO2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%.

染料敏化太阳能电池; 长径比; 吸附量; 聚集态

染料敏化太阳能电池(DSSC)自1991年被报道以来[1], 因其结构简单、 理论转换效率高并且……