有機染料敏化太陽電池研究進展

本研究得到國家自然科學基金、國家重大科學研究計劃、中科院"百人"計劃、中科院知識創新工程重要方向項目的資助。 （中國科學院長春應用化學研究所）
近日，中科院長春應化所王鵬課題組在有機染料敏化太陽電池研究方面取得重要進展，相關成果在線發表于英國化學會《化學通訊》（Chem. Commun.）。該論文報導了一個具有高吸收系數的有機染料C217，該染料在以乙腈為電解質溶劑的器件中達到了9.8%的光電轉換效率；結合無溶劑離子液體電解質，實現了光電轉換效率達8.1%的長期光熱穩定的染料敏化太陽電池。這兩項指標均為有機染料敏化太陽電池的最好結果。其性能已經非常接近釕染料。此工作被 “Technology Review”在2009年3月12日進行了報道并被其他媒體轉載。

目前，通過共軛系統的結構設計來調控染料的能帶和吸收光譜等特性是實現高性能有機染料的主要手段，C217以3,4-乙烯二氧基噻吩與二并噻吩的偶聯結構作為染料的共軛單元，結合三芳胺給體和氰基乙酸受體，實現了染料的寬光譜吸收。該染料在氯仿溶液中的最大吸收波長達到了552 nm，器件的光譜響應范圍接近釕染料的水平，量子轉換效率（IPCE）在440-590 nm范圍內超過了90%。這一研究成果將進一步促進有關寬光譜、高效率、低成本的純有機染料敏化太陽電池的開發和應用研究。

本研究得到國家自然科學基金、國家重大科學研究計劃、中科院"百人"計劃、中科院知識創新工程重要方向項目的資助。 （中國科學院長春應用化學研究所）