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一种通过电解液调色实现高效稳定绿色太阳能电池的蓝色光敏剂

DOI：10.1002/adma.202000193 期刊：Advanced Materials 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 半透明染料敏化太阳能电池（DSCs）因其美观且多彩的透光特性而备受青睐。虽然已出现绿色半透明DSCs，但性能最佳的仍依赖绿色锌卟啉光敏剂和高挥发性电解质。对于潜在的户外应用，采用离子液体电解质的锌卟啉DSCs即便使用不透明介孔TiO?薄膜，其功率转换效率（PCE）也仅达6.3%。本研究通过结合蓝色有机光敏剂与橙色离子液体电解质，实现了新型绿色DSC，为光伏器件色彩调控提供了简便有效的新途径。该方法可通过调节染料敏化TiO?薄膜与电解质层的光吸收贡献，实现从春绿色到青色的宽幅色彩调控。新开发的春绿色至青色半透明DSCs的PCE介于6.7%至8.1%之间，在80°C加速老化测试中展现出1000小时稳定性，优于锌卟啉DSCs。该发现为开发高效稳定的多彩太阳能电池开辟了新路径。
作者： Yameng Ren，Yiming Cao，Dan Zhang，Shaik Mohammed Zakeeruddin，Anders Hagfeldt，Peng Wang，Michael Gr?tzel
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究通过使用蓝色有机光敏剂配合橙色离子液体电解质来实现高效稳定的绿色半透明染料敏化太阳能电池（DSCs），以此作为传统绿色锌卟啉光敏剂的替代方案。

研究成果

该研究成功展示了一种通过结合蓝色光敏剂与橙色电解质层来实现高效稳定绿色半透明染料敏化太阳能电池的新方法。与传统绿色锌卟啉染料敏化太阳能电池相比，该方法不仅具有更优异的性能和稳定性，还能实现从春绿色到青色的宽范围色彩调控。这一发现为开发兼具美观性与高性能的户外用彩色太阳能电池开辟了新途径。

研究不足

该研究主要聚焦于采用特定蓝色染料和离子液体电解质实现绿色半透明染料敏化太阳能电池的色彩调控与效率提升。该方法对其他颜色或类型太阳能电池的适用性及生产工艺的可扩展性仍有待进一步探究。

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