高性能有机染料敏化太阳电池新进展 换效率9.8%

    近日，中科院长春应化所王鹏课题组在有机染料敏化太阳电池研究方面取得重要进展，相关成果在线发表于英国化学会《化学通讯》上（Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b822325d）。该论文报导了一个具有高吸收系数的有机染料C217，该染料在以乙腈为电解质溶剂的器件中达到了9.8%的光电转换效率；结合无溶剂离子液体电解质，实现了光电转换效率达8.1%的长期光热稳定的染料敏化太阳电池。这两项指标均为有机染料敏化太阳电池的最好结果。其性能已经非常接近钌染料。此工作被“Technology Review”在2009年3月12日进行了报道并被其他媒体转载。

    目前，通过共轭系统的结构设计来调控染料的能带和吸收光谱等特性是实现高性能有机染料的主要手段，C217以3,4-乙烯二氧基噻吩与二并噻吩的偶联结构作为染料的共轭单元，结合三芳胺给体和氰基乙酸受体，实现了染料的宽光谱吸收。该染料在氯仿溶液中的最大吸收波长达到了552 nm，器件的光谱响应范围接近钌染料的水平，量子转换效率（IPCE）在440-590 nm范围内超过了90%。这一研究成果将进一步促进有关宽光谱、高效率、低成本的纯有机染料敏化太阳电池的开发和应用研究。

    本研究得到国家自然科学基金、国家重大科学研究计划、中科院"百人"计划、中科院知识创新工程重要方向项目的资助。