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太阳能电池全有机染料新进展
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中科院长春应化所王鹏研究员等在染料敏化太阳能电池全有机染料开发方面取得重要进展，相关成果发表在国际著名化学期刊《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc., 2008, DOI: 10.1021/ja8024438)。 以吡啶钌配合物为光俘获元件，染料敏化太阳能电池在气团1.5G测试条件下功率转化效率已经达到11.1%。钌配合物染料除光吸收系数较低和重金属毒性的问题外，地球上钌储量也有限，在面对未来超大规模应用需求时，这些值得关注。相对于钌染料，全有机染料具有光吸收系数高和分子剪裁灵活的优点，不过目前报道的基于全有机染料的器件稳定性普遍较差。应化所研究小组通过将芴三芳胺与三并噻吩共轭偶联来降低染料在高极性电解质中的溶解度，从而避免器件长期操作过程中有机染料从半导体纳米晶表面脱附。将这个低成本具有中国标志的C203染料(C指CIAC，CAS，China三个英文首字母)与应化所最近开发的共熔离子液体电解质(Nature Materials, 2008, doi:10.1038/nmat2224)相结合，可制备出功率转化效率达7%、长期光热稳定的实用化染料敏化太阳能电池。本工作首次证明：通过染料分子工程化研究，可实现染料敏化太阳能电池使用不挥发性电解质与使用挥发性电解质相同的光电流。 |
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