有机染料敏化太阳电池中激发态弛豫和电子注入的超快光谱研究
为了实现窄能隙有机光敏剂的理性设计,有必要全面理解发生在二氧化钛/染料/电解质复杂界面的激发态演化动力学.本文通过构建分别以苯并噻二唑-苯甲酸(BTBA)和毗啶并噻二唑-苯甲酸(PTBA)为电子受体的有机给受体染料,借助超快瞬态吸收光谱测量与理论模拟,发现在实际的二氧化钛/染料/电解质界面存在激发态多步弛豫与多态电子注入的过程.密度泛函理论及含时密度泛函理论计算表明,二氧化钛表面的光激发产生的“热”激发态染料分子会通过分子片段间的扭转运动发生显著的多步结构弛豫,最终形成共轭骨架具有醌式结构、更加平面化的平衡构型.通过对飞秒瞬态吸收光谱进行目标分析,发现相对于以苯并噻二唑-苯甲酸为电子受体的染料,以吡啶并噻二唑-苯甲酸为电子受体的染料呈现出较慢的电子注入速率与较短的激发态寿命,导致总的电子注入产率较低,给出了基于该染料所制备的太阳电池的外量子产率峰值低的原因.
有机染料敏化太阳电池 激发态弛豫 电子注入 光谱分析
杨林 李阳 陈淑 张静 张敏 王鹏
中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春130022;中国科学院大学,北京100049 中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春130022
国内会议
北京
中文
329-336
2015-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）