含不同官能团的噻吩结构对吲哚啉染料光伏性能的影响的研究

摘要

为了实现对吲哚啉染料LS-1的光吸收吸能进行优化,达到更有效的吸收太阳光的目的,对LS-1结构中的噻吩单元进行修饰.分别将3,4-乙烯二氧噻吩、乙烯基噻吩、己基噻吩单元引入到吲哚啉染料中作为共轭基团,构建染料LS-3、LS-6及LS-7,研究不同共轭基团对染料性能的影响.实验结果表明给电子烷氧基、双键及烷基链的引入能不同程度地实现对染料光吸收性能的优化.其中,相比于乙烯基噻吩、己基噻吩,3,4-乙烯二氧噻吩单元的引入更有利于优化染料的光物理及电化学性质.Ⅰ-Ⅴ及EIS测试结果表明,噻吩基团上烷基链的引入可以实现对染料在二氧化钛表面的吸附形态及TiO2/染料/电解液界面的优化过程,并获得较高的开路电压.在优化条件下,以己基噻吩为共轭桥连的LS-7表现出5.45％的光电转换效率,其中Jsc=11.61mAcm-2,Voc=744mV,ff=0.63.