A Blue Diketopyrrolopyrrole Sensitizer with High Efficiency in Nickel‐Oxide‐based Dye‐Sensitized Solar Cells

色素敏化染料 光化学 光电阴极 光电流 太阳能电池 材料科学 化学 吸收(声学) 电解质 非阻塞I/O 光电子学 有机化学 物理化学 电极 物理 电子 复合材料 催化作用 量子力学
作者
Yoann Farré,Mahfoudh Raïssi,Arnaud Fihey,Yann Pellegrin,Errol Blart,Denis Jacquemin,Fabrice Odobel
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:10 (12): 2618-2625 被引量:78
标识
DOI:10.1002/cssc.201700468
摘要

Abstract We prepared a series of four new diketopyrrolopyrroles (DPPs)‐based sensitizers that exhibit high‐molar extinction coefficients, extended absorption into the long wavelengths, and well‐suited photoredox properties to act as sensitizers in p‐type dye‐sensitized solar cells (p‐DSSCs). These new DPP dyes, composed of a thienyl DPP core, are substituted on one end either by a thiophene carboxylic (Th) or a 4,4′‐[(phenyl)aza]dibenzoic acid as anchoring group and, on the other extremity, either by a proton or a naphthalene diimide (NDI) moiety. These new dyes were completely characterized by absorption and emission spectroscopy along with electrochemistry and they were modeled by time‐dependent DFT (TD‐DFT) quantum chemical calculations. The photovoltaic study in p‐DSSC with iodine‐based electrolyte reveals that the Th‐DPP‐NDI dye is particularly efficient ( J sc =7.38 mA cm −2 ; V oc =147 mV; FF=0.32; η =0.35 %) and quite active in the low‐energy region of the solar spectrum (above 700 nm), where only a few NiO dyes are effective. To illustrate the potential of DPP dyes in photocathodes, we designed a highly efficient tandem DSSC composed of a TiO 2 photoanode sensitized by the dye D35 and a NiO photocathode sensitized by Th‐DPP‐NDI. This tandem DSSC gives the highest performances ever reported ( J sc =6.73 mA cm −2 ; V oc =910 mV; η =4.1 %) and, importantly, the tandem cell outcompetes with the sub‐cells.

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
vc发布了新的文献求助10
1秒前
木木三完成签到,获得积分10
2秒前
认真磐发布了新的文献求助20
3秒前
社会小牛马完成签到,获得积分10
3秒前
艾文完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
虫培应助爱德福采纳,获得10
5秒前
剑痕完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
善良的秋蝶完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
刘小谁完成签到,获得积分10
8秒前
ljyx完成签到,获得积分10
9秒前
小冯发布了新的文献求助10
10秒前
精明的涵雁完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
星之宇痕发布了新的文献求助10
12秒前
迷路的身影完成签到,获得积分10
12秒前
Anastasiaaaa完成签到,获得积分10
12秒前
JF123_发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
神勇的谷雪完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
阿辉关注了科研通微信公众号
15秒前
科目三应助茉莉花采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
爆米花应助Sisyphus采纳,获得10
16秒前
星辰大海应助野猪佩奇采纳,获得10
17秒前
何hehe发布了新的文献求助50
17秒前
刘兴波发布了新的文献求助10
17秒前
韦尔蓝完成签到,获得积分10
18秒前
青稞的酒完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
我爱科研发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
A First Course in Options Pricing Theory 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7462836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9058213
关于积分的说明 19311090
捐赠科研通 7085280
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3244194
关于科研通互助平台的介绍 2412132
邀请新用户注册赠送积分活动 2228962