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菲并喹喔啉作为铜电解质染料敏化太阳能电池中高效稳定敏化剂的关键构建单元
摘要: 基于Cu(II/I)联吡啶或邻菲啰啉配合物作为氧化还原介质的染料敏化太阳能电池(DSSCs)已实现极高的开路电压(VOC > 1 V),但其短路光电流密度(JSC)仍较低。提升JSC的关键在于将敏化剂的光谱响应拓展至红光或近红外区域,同时保持介孔TiO2薄膜中高效的电子注入和Cu(I)配合物的快速再生。我们报道了两种新型D-A-π-A型敏化剂HY63与HY64,分别采用苯并噻二唑(BT)或菲并喹喔啉(PFQ)作为辅助吸电子受体单元。尽管二者能级与吸收起始边极为相近,但基于HY64的DSSCs性能显著优于HY63,实现了12.5%的卓越光电转换效率(PCE)并具有更优稳定性。界面载流子动力学研究表明,PFQ在抑制电荷复合方面优于BT,从而实现了光生载流子的近乎完全收集。
关键词: 敏化剂、光捕获、染料敏化太阳能电池、铜氧化还原穿梭剂、电荷复合
更新于2025-09-23 15:19:57
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菲并喹喔啉作为铜电解质染料敏化太阳能电池中高效稳定敏化剂的关键结构单元
摘要: 基于Cu(II/I)联吡啶或邻菲罗啉配合物作为氧化还原媒介的染料敏化太阳能电池(DSSCs)已实现极高的开路电压(VOC>1V),但其短路光电流密度(JSC)仍较低。提升JSC的关键在于扩展敏化剂的光谱响应至红光或近红外区域,同时保持介孔TiO2薄膜中的高效电子注入和Cu(I)配合物的快速再生。本研究报道了两种新型D-A-π-A型敏化剂HY63与HY64,分别采用苯并噻二唑(BT)或菲并喹喔啉(PFQ)作为辅助吸电子受体单元。尽管两者能级与吸收起始边极为相近,基于HY64的DSSCs性能显著优于HY63,实现了12.5%的卓越光电转换效率(PCE)并具有更优稳定性。界面载流子动力学研究表明,PFQ在抑制电荷复合方面优于BT,可实现光生载流子的近定量收集。
关键词: 敏化剂、光捕获、染料敏化太阳能电池、铜氧化还原穿梭剂、电荷复合
更新于2025-09-19 17:13:59