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锌卟啉的介观取代基对染料敏化太阳能电池效率的影响及其在短时白光照射下性能的提升

DOI：10.1016/j.dyepig.2020.108280 期刊：Dyes and Pigments 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 本文报道了四种锌金属卟啉染料——meso-四(4-吡啶基)卟啉合锌(II)（a）、meso-三苯基-(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（b）、meso-四(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（c）和meso-三吡啶基-(4-羧基苯基)卟啉合锌(II)（d）的敏化活性，通过电流-电位曲线、开路电位、填充因子及总太阳能转换效率等指标进行评估（测试条件为100 mW/cm2光照强度），并与基准染料N719（二-四丁铵顺式-双(异硫氰基)双(2,2'-联吡啶-4,4'-二羧基)钌(II)）进行性能对比。研究聚焦于含锚定基团（包括吡啶基和羧苯酸基）染料在二氧化钛基染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的结构特性，论证同一分子结构中两类锚定基团的组合如何在未来显著优化DSSCs性能，并讨论所有染料光伏性能的显著提升：在短时白光照射下，DSSC总效率最大增幅达25%-69%。
作者： Joana M.D. Calmeiro，Gabriel Gira，Francisco M. Ferraz，Sara R.G. Fernandes，Ana L. Pinto，Leandro M.O. Louren?o，Jo?o P.C. Tomé，Cláudia C.L. Pereira
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究锌卟啉的间位取代基对染料敏化太阳能电池效率的影响及其在短时白光照射下的性能表现。

研究成果

研究表明，在同一卟啉结构中结合吡啶基和羧苯基酸基团可实现与TiO?表面的双重锚定，从而提升染料敏化太阳能电池（DSSC）的性能。以ZnPor d为活性层的器件展现出最佳光伏性能，在光照条件下性能显著提高。该发现表明，未来研究应探索这一特性以提高卟啉染料的光电转换效率。

研究不足

该研究的局限性在于电解质效率、染料敏化太阳能电池(DSSC)组装的密封方法以及共敏化工艺等基础操作条件，这些因素可能导致其光伏性能与更先进的实验装置相比存在差异。

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