【摘 要】
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染料敏化太阳能电池(DSSCs)自1991年首次报道以来由于其经济的制造成本和高效的光电转化效率引起了广泛的研究.有机染料分子结构特征(如电子给体-π链接桥-电子受体(D-π-A))与无机二氧化钛颗粒尺寸和连接方式在DSSCs中起着十分重要的作用.为了研究吡咯并吡咯衍生物有机分子敏化太阳能电池的光电转化性能,合成了两种含有吡咯并吡咯和三苯胺为电子给体的D-D-π-A结构的有机染料敏化分子DPP-P
【机 构】
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北京理工大学材料学院,北京10081;北京玻钢院复合材料有限公司,北京102101 北京理工大学材
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染料敏化太阳能电池(DSSCs)自1991年首次报道以来由于其经济的制造成本和高效的光电转化效率引起了广泛的研究.有机染料分子结构特征(如电子给体-π链接桥-电子受体(D-π-A))与无机二氧化钛颗粒尺寸和连接方式在DSSCs中起着十分重要的作用.为了研究吡咯并吡咯衍生物有机分子敏化太阳能电池的光电转化性能,合成了两种含有吡咯并吡咯和三苯胺为电子给体的D-D-π-A结构的有机染料敏化分子DPP-P和DPP-T,组装DSSCs中采用丝网印刷三层二氧化钛颗粒(直径40 nm)作为无机半导体层.实验表征手段表明DPP-P和DPP-T的紫外吸收波长较短,主要吸收峰在350和352 nm,可见光范围内(400 ～ 700 nm)的吸收较弱,通过密度泛函理论计算可知,DPP-T的HOMO-LUMO能隙小于DPP-P的能隙,使得DPP-T的最大紫外吸收峰较DPP-P红移.DPP-T的短路电流为7.61 mA·cm-2,高于DPP-P的5.72 mA·cm-2,DPP-T敏化太阳能电池的光电转化效率为3.56％,高于DPP-P的2.50％.研究结果表明吡咯并吡咯作为电子给体基团的新型有机染料分子在DSSCs中具有较好的应用,开发光谱吸收范围更宽的吡咯并吡咯有机分子应用于DSSCs中具有良好的前景.
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