染料敏化太阳能电池中D-π-A型三苯胺有机染料给体给电子能力的性能研究

【作者】 胡祝兵； 王钢； 丁文辉； 潘春跃；

【机构】 中南大学化学化工学院；

【摘要】 本文设计了一种简单有效的方法能够在分子水平调控小分子有机光敏化剂的HOMO、LUMO能级,并开发了一系列高效染料敏化太阳能电池^[1,2]。本文以三苯胺为基础,设计并合成了三种包含不同给电子基团（例如:吩噻嗪、噻吩和苯并噻二唑）的D-π-A型染料分子,所得的染料分子TPAPZT,TPAThio和TPABT可作为有潜力的光敏化剂使用。通过对三个分子进行相关的测试和分析,其吸收光谱会随着给体给电子能力的增强而发生红移,且吸光范围会相应增大^[3],同样有利于提高HOMO能级。实验证明,系统地改变给体给电子能力可有效地调节光谱和能级。其中,基于TPAPZT的器件在AM 1.5G的标准光照调节下得到了最好的效率,其短路电流为6.91 mA·cm-2,IPCE峰值达到49%,获得了3.1%的光电转化效率。更多还原