电荷分离型染料在固态染料敏化太阳能电池中的应用研究

作者：杨骁; 李巍; 许芳; 汪天洋; 刘东志; 周雪琴^*

来源：化学通报, 2019, 82(08): 737-748.

DOI：10.14159/j.cnki.0441-3776.2019.08.008

• 固态染料敏化太阳能电池
• 电荷分离态
• 电荷复合

染料敏化太阳能电池中的染料起到吸收光能和传导光生电子的作用,而染料的电荷分离状态能有效提高电子注入效率,抑制电荷复合,进而提高器件性能。本文以电荷分离(CS)型染料为敏化剂,采用spiro-OMeTAD为空穴传输材料制备了全固态染料敏化太阳能电池,分析了TiO2光阳极膜厚的影响,当TiO2光阳极膜厚为1. 2μm时,器件性能最优;探讨了染料结构对器件性能的影响,其中染料MTPABT-Pyc的器件性能最好,其光电流和效率分别为7. 38mA/cm2和3. 06%。相比于电荷转移(CT)型染料MTPAcc,MTPABTPyc具有相近的捕光能力,但是其效率比MTPAcc (2. 64%)提高了16%。研究结果表明,CS型染料的电荷分离态对电荷复合的抑制和空穴的传输具有明显的优势。

• 单位
  天津大学; 天津化学化工协同创新中心