基于二噻吩并吡咯并苯并噻二唑的有机染料中电子给体与受体的作用对高效准固态染料敏化太阳能电池的影响

摘要： 合成了三种以二噻吩并吡咯并苯并噻二唑为π桥的新型有机染料H1-3，并将其应用于准固态染料敏化太阳能电池。研究了不同电子受体对敏化剂光物理、电化学及光伏性能的影响。结果表明，在受体部分引入吸电子单元苯并噻二唑能显著增强染料的光捕获能力。此外，受体中引入的苯并噻二唑基团可增加LUMO能级的π电子分布，这有助于光生电子注入TiO2薄膜。评估了不同电子给体对电池性能的影响，发现二己氧基取代三苯胺更有利于抑制分子间聚集和电子复合。最终，以1 mM鹅去氧胆酸为共吸附剂的H2染料敏化准固态太阳能电池获得了7.56%的功率转换效率，在相同条件下接近N719染料（7.66%）的水平。