生物启发型2-苯乙烯基-1-苯并吡喃鎓阳离子在TiO2纳米粒子层上的光电化学研究及其在染料敏化太阳能电池中的应用

摘要： 本研究评估了五种2-苯乙烯基-1-苯并吡喃盐及其在二氧化钛纳米晶层上的自组装过程作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)光敏剂的性能。这些2-苯乙烯基-1-苯并吡喃盐与半导体的结合可实现高度特异的功能，适用于材料科学中的智能应用。通过溶液状态及吸附于二氧化钛薄膜后对这五种仿生染料进行的光谱和光电化学测量，详细讨论了修饰2-苯乙烯基-1-苯并吡喃核心的不同供电子基团的锚定能力，并证实了其作为光敏剂的性能。结果表明，在2-苯乙烯基-1-苯并吡喃骨架4'位引入二甲氨基可改变分子共轭体系，从而增强可见光区吸收能力并促进染料向二氧化钛导带的电子注入。此外，理论计算支持了实验数据，旨在研究这五种化合物的激发态能量。本模拟结果有助于更准确描述所用化合物的特性，并为设计新型靶向仿生分子奠定必要基础。