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中国科学院应化所染料敏化太阳电池效率突破12.5%

导读: 近日,美国《化学与工程新闻》以A Better Perylene Suncatcher 为题,报道了中国科学院长春应用化学研究所研究员王鹏课题组发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3799)上的研究成果。

  近日,致力于实时报道全球最新化学与化工研究成果、研究动态及发展趋势的美国《化学与工程新闻》(Chemical&Engineering News)以A Better Perylene Suncatcher 为题,报道了中国科学院长春应用化学研究所研究员王鹏课题组发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3799)上的研究成果。同时,《美国化学会志》还以Metal-free molecule rivals high-performance metal-organic dyes 为题对该成果进行了亮点评述(DOI:10.1021/jacs.5b02864)。

  鉴于吡啶钌染料的资源问题与重金属毒性,锌卟啉染料低的制备产率和欠佳的稳定性,开发色彩亮丽、不受资源限制的有机染料是近年来该领域的研究热点,但有机染料的性能迟迟不能取得突破。王鹏课题组开展的这项工作,仅使用单一的有机染料,就可以制备出效率达12.5%的染料敏化太阳电池。该课题组的姚朝阳、张敏等基于材料计算,设计并合成出完全平面化的电子给体(氮环化的茚并苝,图中红色部分),并通过三键与他们前期(Energy.Environ.Sci.,2013,6,2944; ChemSusChem,2015, 8, 97; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, DOI: 10.1002/anie.201501195)研发的苯并噻二唑-苯甲酸(图中蓝色部分)二元电子受体结合,制备出具有自主知识产权的高性能有机染料C275。该研究突破了有机光敏染料的同质研究模式,对于先导发色核的创制具有重要的启示意义。

  这项研究得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金等项目的资助。

  C275染料的化学结构

 

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