Organic Dye Design Tools for Efficient Photocurrent Generation in Dye‐Sensitized Solar Cells: Exciton Binding Energy and Electron Acceptors

光电流 激子 材料科学 能量转换效率 有机太阳能电池 色素敏化染料 结合能 密度泛函理论 电子 多激子产生 光化学 部分 化学物理 太阳能电池 光电子学 电解质 计算化学 原子物理学 化学 物理化学 电极 物理 有机化学 凝聚态物理 量子力学 复合材料 聚合物
作者
Bong Gi Kim,Changgua Zhen,Eun Jeong Jeong,John Kieffer,Jinsang Kim
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:22 (8): 1606-1612 被引量:168
标识
DOI:10.1002/adfm.201101961
摘要

Abstract The relationship between the exciton binding energies of several pure organic dyes and their chemical structures is explored using density functional theory calculations in order to optimize the molecular design in terms of the light‐to‐electric energy‐conversion efficiency in dye‐sensitized solar cell devices. Comparing calculations with measurements reveals that the exciton binding energy and quantum yield are inversely correlated, implying that dyes with lower exciton binding energy produce electric current from the absorbed photons more efficiently. When a strong electron‐accepting moiety is inserted in the middle of the dye framework, the light‐to‐electric energy‐conversion behavior significantly deteriorates. As verified by electronic‐structure calculations, this is likely due to electron localization near the electron‐deficient group. The combined computational and experimental design approach provides insight into the functioning of organic photosensitizing dyes for solar‐cell applications. This is exemplified by the development of a novel, all‐organic dye (EB‐01) exhibiting a power conversion efficiency of over 9%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
YMAO发布了新的文献求助10
2秒前
科研小白包完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Abi发布了新的文献求助10
3秒前
可爱的函函应助zzw采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
念安完成签到,获得积分10
4秒前
potatozhou发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
所所应助柏123采纳,获得10
6秒前
6秒前
Owen应助star采纳,获得10
7秒前
坚定青柏发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
赘婿应助自然青亦采纳,获得10
8秒前
学习吧澧发布了新的文献求助10
9秒前
另一种感觉完成签到,获得积分10
9秒前
研友_nxGqeL完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
Jackie完成签到,获得积分10
10秒前
微笑香薇发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
小骨头哒发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
清脆南蕾完成签到,获得积分10
11秒前
balabala完成签到,获得积分10
12秒前
科目三应助开放的煎蛋采纳,获得10
12秒前
852应助长孙友容采纳,获得10
12秒前
爆米花应助li采纳,获得10
12秒前
13秒前
Akim应助YMAO采纳,获得10
13秒前
wanci应助风中的文龙采纳,获得10
13秒前
ipsjie发布了新的文献求助10
14秒前
奥利奥发布了新的文献求助10
14秒前
Leon完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 710
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Virulence Mechanisms of Plant-Pathogenic Bacteria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3564116
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3137325
关于积分的说明 9421827
捐赠科研通 2837701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1559976
邀请新用户注册赠送积分活动 729224
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 717246