研究目的
研究氟取代基对苯并噻二唑基光敏剂在染料敏化太阳能电池中提升功率转换效率的影响。
研究成果
研究表明,氟原子的共轭效应会削弱额外受体的吸电子能力,导致带隙变宽和紫外-可见吸收光谱变窄。这使得基于LS102的染料敏化太阳能电池(DSSCs)相比LS101具有更低的光伏性能。该研究强调了匹配分子特性与太阳能电池需求对提高效率的重要性。
研究不足
研究发现,由于共轭效应占主导地位,氟原子的引入并不总能增强额外受体的吸电子能力,从而导致基于LS102的染料敏化太阳能电池出现蓝移的紫外-可见吸收光谱和较低的功率转换效率(PCE)。
1:实验设计与方法选择:
本研究合成了两种具有不同附加受体(BT和DFBT)的有机染料(LS101和LS102),并将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)。在标准AM1.5G太阳光照射下评估其光伏性能。
2:5G太阳光照射下评估其光伏性能。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:染料以TAT为电子给体、噻吩为π-桥、苯甲酸为锚定基团,附加受体为BT或DFBT进行合成。
3:实验设备与材料清单:
FTO玻璃板、TiO2浆料、TPP200、UV-O3清洗机、TiCl4水溶液、CH2Cl2、Co(bpy)3(TFSI)2、Co(bpy)3(TFSI)3、TFSILi、TBP、乙腈。
4:UV-O3清洗机、TiCl4水溶液、CH2ClCo(bpy)3(TFSI)Co(bpy)3(TFSI)TFSILi、TBP、乙腈。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过清洗FTO玻璃、TiCl4处理、涂覆TiO2浆料、染料吸附以及与铂对电极和电解质组装来制备DSSCs。
5:数据分析方法:
采用紫外-可见吸收光谱、循环伏安法、光电流密度-电压特性、入射光子-电流转换效率(IPCE)谱和电化学阻抗谱(EIS)分析染料特性和器件性能。
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获取完整内容-
FTO glass plates
Pilkington, 2.2 mm thick, 15 ohm square
Pilkington
Used as conductive substrates for DSSCs.
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TiO2 paste
TPP200
Used as a scattering layer in DSSCs.
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UV–O3 cleaner
Used for cleaning and treating substrates.
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TiCl4 aqueous solution
40 mM
Used for treating substrates to attach dense layers.
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CH2Cl2
Used as a solvent for dye bath.
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Co(bpy)3(TFSI)2
Used as part of the cobalt-based electrolyte.
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Co(bpy)3(TFSI)3
Used as part of the cobalt-based electrolyte.
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TFSILi
Used as part of the cobalt-based electrolyte.
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TBP
Used as part of the cobalt-based electrolyte.
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Acetonitrile
Used as a solvent for the cobalt-based electrolyte.
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