新的太阳能电池染料的设计

一种新型染料可以提高染料敏化太阳能电池——低成本光伏电池的寿命,可以将太阳能转换为电能,被认为是最有前途的广泛使用。由瑞士和日本研究人员设计的,染料的光电热转换效率为10.1%,使其与最有效的竞争。

染料敏化太阳能电池(DSSCs)从阳光和使用染料来捕获能量转换成电流。标准设备包含ruthenium-based N719染料,这被认为是最有效的。但N719的寿命,因此大多数DSSCs,受限于硫氰酸(SCN)配体,降低染料的化学稳定性。

现在领导的研究小组DSSC的发明者,迈克尔Gr吗?那,瑞士联邦理工学院的技术,设计了一种新的染料可能稳定解决了这个问题。我们首次成功地取代了硫氰酸组与其他东西与钌形成一个强大的化学键可以给效率高,“说Gr ?那。

在旧的染料设计、钌连着两个羧酸盐硫氰酸关于环和两个配体。但是在新的设计中,硫氰酸酯取代单一cyclometalated配体与钌形成两个键。两个氟原子帮助优化复杂的氧化还原电位,确保它不会变得过于强大的电子供体,为了再生,染料分子必须能够重新赢得失去电子被敲击时的光。

”的确,硫氰酸组被认为是最不稳定的元素当前的染料,所以有理由认为没有这些染料可能会更稳定,”詹姆斯Durrant表示,伦敦帝国理工学院光电专家。但没有稳定性数据,这并不奇怪——大多数人避免做稳定性试验直到很长一段路之后,因为他们很痛苦。

Gr吗?然而,那是希望优化效率的他去下一个阶段之前的设计。11.1%的目标是通过表现最好的钌分子,硫氰酸盐配体。我们需要把更多的时间投入到分子工程、“说Gr ?那。很长稳定性试验应持续8000个小时,你想做的事,一旦你经历了最初的筛选和确定冠军配体。

Durrant警告说有许多报告更好的染料,没必要翻译实用设备。乍一看,他们似乎最先进的的一个重大进步,但是当涉及到实际实现时,几乎都没有被证明是更好的,”他说。

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