【光伏】AEM: 以茚并二噻吩基团为有效供体的双栅栏卟啉在高效染料敏化太阳能电池中的应用

卟啉是用于高效染料敏化太阳能电池（ DSSC ）的一类重要染料。然而，由于染料分子结构的设计策略不足，使 DSSC 的效率落后于有机和钙钛矿太阳能电池。近日， 台湾中兴大学 Chen-Yu Yeh 、国立清华大学 Tzu-Chien Wei 报道了以茚并二噻吩基团为有效供体的双栅栏卟啉在高效染料敏化太阳能电池中的应用。

本文要点：

1)   作者报道了具有优异光伏性能的双栅栏卟啉，并在其中引入了八个烷氧基链来包裹卟啉核并阻止电解质接近 TiO ₂ 表面。在双栅栏卟啉设计策略的基础上，作者合成了具有双功能茚并二噻吩基团的新型卟啉 bJS8 、 YS2 、 YS3 、 YS7 和 MC1 ，并研究了它们在 DSSC 中的光伏性能。

2)   与先前报道的 10.7% 的双栅栏卟啉 bJS2 （ J _SC =16.59 mA cm ⁻² ， V _OC =0.849 V ，和填充因子（ FF ） =0.759 ）和 10.1% 的基准卟啉染料 GY50 （ J _SC =16.14 mA cm ⁻² ， V _OC =0.863 V ，和 FF=0.725 ）相比，  YS7 具有 11.4% 的功率转换效率，并且短路光电流（ J _SC ）为 17.34mA cm ⁻² ，开路光电压（ V _OC ）为 0.864V ，填充因子（ FF ）为 0.78 。

参考文献：

Ching-Chin Chen et.al Double Fence Porphyrins Featuring Indacenodithiophene Group as an Effective Donor for High-Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells Adv. Energy Mater. 2023

DOI:  10.1002/aenm.202300353

https://doi.org/10.1002/aenm.202300353

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