高性能有機染料敏化太陽電池新進展
? 近日，中科院長春應化所王鵬課題組在有機染料敏化太陽電池研究方面取得重要進展，相關(guān)成果在線發(fā)表于英國化學會《化學通訊》上（Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b822325d）。該論文報導了一個具有高吸收系數(shù)的有機染料C217，該染料在以乙腈為電解質(zhì)溶劑的器件中達到了9.8%的光電轉(zhuǎn)換效率；結(jié)合無溶劑離子液體電解質(zhì)，實現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率達8.1%的長期光熱穩(wěn)定的染料敏化太陽電池。這兩項指標均為有機染料敏化太陽電池的最好結(jié)果。其性能已經(jīng)非常接近釕染料。此工作被“Technology Review”在2009年3月12日進行了報道并被其他媒體轉(zhuǎn)載。
? 目前，通過共軛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計來調(diào)控染料的能帶和吸收光譜等特性是實現(xiàn)高性能有機染料的主要手段，C217以3,4-乙烯二氧基噻吩與二并噻吩的偶聯(lián)結(jié)構(gòu)作為染料的共軛單元，結(jié)合三芳胺給體和氰基乙酸受體，實現(xiàn)了染料的寬光譜吸收。該染料在氯仿溶液中的最大吸收波長達到了552 nm，器件的光譜響應范圍接近釕染料的水平，量子轉(zhuǎn)換效率（IPCE）在440-590 nm范圍內(nèi)超過了90%。這一研究成果將進一步促進有關(guān)寬光譜、高效率、低成本的純有機染料敏化太陽電池的開發(fā)和應用研究。
? 本研究得到國家自然科學基金、國家重大科學研究計劃、中科院知識創(chuàng)新工程重要方向項目的資助。
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