研究目的
研究辅助供电子基团对新型3,8位取代吩噻嗪染料在染料敏化太阳能电池中性能的影响。
研究成果
研究表明，辅助供体可提升3,8-吩噻嗪染料的光电转换效率，其中芘基效果最佳。相较于传统的3,7-构型，3,8-构型在氧化电位方面具有轻微优势，这为染料敏化太阳能电池的进一步优化与应用提供了可能。
研究不足
该研究仅限于评估三种辅助供电子基团（苯基、萘基、芘基）及其对染料性能的影响，未探究其他辅助供电子基团或结构修饰的作用。
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辅助给体对3,8-吩噻嗪染料在染料敏化太阳能电池中性能的影响
DOI：10.3390/molecules24244485
期刊：Molecules
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
吩噻嗪是染料敏化太阳能电池中较为常见的染料骨架之一。然而，这些敏化剂均基于3,7-位取代模式。本研究合成并表征了新型3,8-位取代吩噻嗪染料，以评估辅助供体基团对这类新染料性能的影响。当在吩噻嗪的8位引入辅助供体时，功率转换效率提高了7%-10%，但在使用鹅去氧胆酸（CDCA）添加剂处理电极时，辅助供体的结构（苯基、萘基、芘基）影响较小。在没有CDCA的情况下，基于苯基的敏化剂因具有更高质量的染料单分子层而显示出最高的功率转换效率。通过将新型染料与先前报道的3,7-位类似物进行比较，在光物理、电化学和性能测量中仅观察到细微差异。两种结构之间最显著的差异是3,8-位染料的氧化电位比3,7-位类似物降低了40-50 mV。研究发现，芘基是3,8-位吩噻嗪染料的最佳辅助供体，最佳器件实现了6.23%的功率转换效率（99 mW cm?2，10当量CDCA，JSC = 10.20 mA cm?2，VOC = 791 mV，FF = 0.765）。
作者：
Audun Formo Buene，Mats Christensen，B?rd Helge Hoff
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