研究目的
研究电子给体与电子受体辅助配体以及锚定基团(COOH)数量对染料敏化太阳能电池(DSSCs)光捕获效率(LHE)、基态与激发态氧化电位、入射光子-电流转换效率(IPCE)、短路光电流密度(J)及总太阳光-电能转换效率(%η)的影响。
研究成果
该研究表明,电子给体与电子受体辅助配体以及锚定基团的数量对染料敏化太阳能电池(DSSCs)性能具有显著影响。新型钌(II)配合物在光电流密度和总转换效率方面展现出良好效果。这一发现为通过分子工程开发具有更优光捕获能力和更高效率的钌(II)配合物开辟了道路。
研究不足
该研究聚焦于两种新型钌(II)配合物的合成及其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的表征。研究局限性包括实验开展的特定条件,以及这些配合物在DSSCs中合成与应用方面存在的优化潜力。
1:实验设计与方法选择:
采用Knoevenagel反应合成了两种新型钌(II)配合物(IA-5、IA-6)。通过紫外-可见吸收光谱、发射光谱、傅里叶变换红外光谱、电喷雾质谱和核磁共振氢谱表征其光物理与光伏性能,并运用密度泛函理论/含时密度泛函理论计算探究化学结构与光物理及光电化学性质间的关联。
2:IA-6)。通过紫外-可见吸收光谱、发射光谱、傅里叶变换红外光谱、电喷雾质谱和核磁共振氢谱表征其光物理与光伏性能,并运用密度泛函理论/含时密度泛函理论计算探究化学结构与光物理及光电化学性质间的关联。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:溶剂与试剂购自Sigma-Aldrich、Fisher Scientific或TCI-America。染料分子结构通过多种光谱技术进行表征。
3:实验仪器与材料清单:
Cary 3分光光度计、Fluorolog-311荧光光谱仪、Thermo Nicolet红外光谱仪、Nexus 470傅里叶变换红外光谱仪、安捷伦6210液相色谱-飞行时间质谱仪、BioLogic SP-150电化学工作站、太阳能模拟器(WXS-155S-10)、QEX10光伏测试系统。
4:0)、QEX10光伏测试系统。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程采用一锅三步反应法。光伏性能与入射单色光子-电子转换效率(IPCE)测试使用三明治电池完成。通过太阳光模拟器从阳极侧经导电玻璃照射电池进行电化学与光伏性能测量。
5:数据分析方法:
运用密度泛函理论/含时密度泛函理论计算分析光物理与光电化学性质。IPCE值根据论文提供的特定公式计算得出。
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获取完整内容-
Cary 3 Spectrophotometer
Recording UV–Vis spectra
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Fluorolog-311
Recording fluorescence spectra
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Thermo Nicolet, Nexus 470 FTIR Spectrophotometer
Recording FT-IR spectra
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Agilent Technologies 6210 LC-TOF mass spectrometer
Recording ESI-MS
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BioLogic SP-150 electrochemical workstation
Performing cyclic voltammetry measurements
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Solar simulator
WXS-155S-10
Illuminating the cell for photoelectrochemical measurements
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QEX10 PV measurement system
Performing IPCE measurements
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