高性能染料敏化太阳电池材料的创新设计与可控制备

项目名称： 高性能染料敏化太阳电池材料的创新设计与可控制备

项目编号： No.91233207

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 田禾

作者单位： 华东理工大学

项目金额： 300万元

中文摘要： 本项目针对染料敏化太阳电池中的关键光电转换材料，提出新增电荷分离“阱”(“electron trap”)的创新分子设计思路。在传统的D-π-A纯有机敏化染料的基础上，引入另外的强吸电子受体单元，系统优化给体、受体、共轭联接和吸附基团，设计并合成一系列具有创新结构的高性能、低成本的D-A-π-A型有机敏化染料，实现电池光电转化效率10-15％。同时发展新的非共吸附技术制备共敏化DSCs光电器件，并探索自组装和超分子组装结构的敏化太阳电池，以全新的概念和技术制备全色DSCs和光开关型敏化太阳电池。

中文关键词： 染料敏化太阳能电池；染料合成；光稳定性；超分子组装；光开关型材料

英文摘要： This project will develop the new concept “D-A-π-A” organic sensitizers instead of traditional D-π-A ones for highly efficiency organic dye-sensitizing solar cells (DSCs). Remarkably, the incorporated some novel structural low bandgap, strong electron withdrawing unit as additional electron trap would show several favorable characteristics in the areas of light-harvesting and efficiency: i) optimized energy levels, resulting in a large responsive range of wavelengths into NIR region; ii) a very small aggregation trend on thin TiO2 films; iii) an improvement in the electron distribution of the donor unit to distinctly increase the photo-stability of synthetic sensitizers. The goal efficiency of DSCs is expected to be improved up to 10-15%. This project will also explore some novel concepts organic solar cells including supramolecular assembly DSCs, panchromatic DSCs and light-switchable DSCs.

英文关键词： dye-sensitized solar cell；dye synthesis；photo-stability；supramolecular assembly；light-switchable