研究目的
研究氟代受体基辅助配体对染料敏化太阳能电池中光电流和光电压的影响。
研究成果
研究表明,钌(II)配合物辅助配体上氟取代基的性质和位置会显著影响染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光伏性能。具有特定氟取代基的SD-7和SD-8性能优于基准染料N719,这表明通过精心选择取代基及其位置,有望设计出更高效的DSSCs光敏剂。
研究不足
该研究聚焦于氟取代基对钌(II)配合物辅助配体在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的作用效果。研究局限性包括仅针对苯环上氟取代基和三氟甲基取代基及其位置展开研究,可能未涵盖所有可能的取代基效应。此外,该研究在实验室规模下进行,可能无法完全体现工业规模应用情况。
1:实验设计与方法选择:
本研究合成了四种新型异配位钌(II)配合物(SD-7至SD-10),其辅助配体上带有氟和三氟甲基取代基。通过ATR-FTIR、1H NMR和质谱对染料进行表征,并将其光物理、电化学及光伏性能与基准染料N719进行对比。
2:样品选择与数据来源:
合成了目标染料并进行表征,将其性能与N719对比。器件制备采用纳米晶TiO?电极和铂对电极。
3:实验设备与材料清单:
包括Cary 300分光光度计、赛默飞世尔科技Executive Plus质谱仪、布鲁克NEO 600 MHz和500 MHz核磁共振仪、Fluorolog-3荧光光谱仪,以及用于光电流-电压特性测试的Keithley 2400源表。
4:实验流程与操作步骤:
合成并表征染料后,将其用于制备染料敏化太阳能电池(DSSCs),在AM 1.5 G模拟太阳光下测试光伏性能。
5:5 G模拟太阳光下测试光伏性能。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用循环伏安法进行电化学测量,通过紫外-可见吸收和发射光谱进行光物理测量,并利用光伏参数(JSC、VOC、FF、η)评估器件性能。
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Cary 300 spectrophotometer
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UV-Vis absorption and emission spectra measurement
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Thermo Fisher Scientific Executive Plus MS
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High-resolution mass spectrometry analysis
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Bruker NEO 600 MHz spectrometer
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1H NMR spectra recording
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Fluorolog-3 spectrofluorometer
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Fluorescence measurement at room temperature
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Keithley 2400 source meter
Keithley
Photocurrent-voltage characteristics measurement
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