不同锚定分子配位自组装有机太阳能电池

设计了含有三嗪基团的上层锌卟啉ZnPw与含有咪唑基团的锚定卟啉ZnPAim,形成轴向配位自组装体。将这种双层自组装体固定在TiO2电极表面,构建超分子染料敏化太阳能电池。对自组装ZnPw-ZnPAim电池性能测试,测试结果表明,采用锚定卟啉的自组装体具有较高的光伏性能,其中Jsc=5.14 mA/cm^2,η=1.85%。与有机小分子锚定基团相比,双层卟啉自组装体光伏性能高出3.7倍。此外,对锚定卟啉自组装体电池的紫外-可见吸收光谱和双层自组装结构进行了表征。

锚定分子对配位自组装染料敏化太阳能电池性能的影响

介绍了三种卟啉锚定分子ZnPA(im,tz,py)与上层卟啉ZnP构建双层卟啉配位自组装体,研究了三种自组装体染料敏化太阳能电池的光谱性能与光伏性能。光谱性能研究结果表明,采用吡啶基团卟啉染料紫外吸收光谱红移,有效提升光捕获能力。光伏性能研究表明,组装体ZnP-ZnPApy具有较优的光伏性能,其中Jsc=6.04 mA·cm^(-2),η=2.24%,单分子吡啶锚定基团性能也最佳。这些结果与光谱测试结果一致。采用卟啉分子作为锚定基团时,电池性能比有机小分子作为锚定明显提高,双层卟啉自组装结构性能至少是有机小分子锚定的3.7倍。

倒插式配位自组装染料敏化太阳能电池的制备与表征

利用金属-配体的自组装形式构建了卧式卟啉(ZnPA)为锚定基团,上层天线卟啉(ZnPw)的倒插式配位自组装形式(ZnPw-ZnPA),将ZnPw-ZnPA有效地敏化在半导体TiO_(2)电极表面,构建倒插式染料敏化太阳能电池。在标准光照下,与单卧式锚定卟啉(η=0.61%)相比,由ZnPw-ZnPA制备的自组装电池具有较优的转换效率(η=1.08%),其光电转换效率是单锚定卟啉的1.8倍。