近日，中科院長春應(yīng)化所王鵬課題組在有機(jī)染料敏化太陽電池研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果在線發(fā)表于英國化學(xué)會《化學(xué)通訊》上（Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b822325d）。該論文報(bào)導(dǎo)了一個具有高吸收系數(shù)的有機(jī)染料C217，該染料在以乙腈為電解質(zhì)溶劑的器件中達(dá)到了9.8%的光電轉(zhuǎn)換效率；結(jié)合無溶劑離子液體電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.1%的長期光熱穩(wěn)定的染料敏化太陽電池。這兩項(xiàng)指標(biāo)均為有機(jī)染料敏化太陽電池的最好結(jié)果。其性能已經(jīng)非常接近釕染料。此工作被“Technology Review”在2009年3月12日進(jìn)行了報(bào)道并被其他媒體轉(zhuǎn)載。

    目前，通過共軛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來調(diào)控染料的能帶和吸收光譜等特性是實(shí)現(xiàn)高性能有機(jī)染料的主要手段，C217以3,4-乙烯二氧基噻吩與二并噻吩的偶聯(lián)結(jié)構(gòu)作為染料的共軛單元，結(jié)合三芳胺給體和氰基乙酸受體，實(shí)現(xiàn)了染料的寬光譜吸收。該染料在氯仿溶液中的最大吸收波長達(dá)到了552 nm，器件的光譜響應(yīng)范圍接近釕染料的水平，量子轉(zhuǎn)換效率（IPCE）在440-590 nm范圍內(nèi)超過了90%。這一研究成果將進(jìn)一步促進(jìn)有關(guān)寬光譜、高效率、低成本的純有機(jī)染料敏化太陽電池的開發(fā)和應(yīng)用研究。

    本研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重大科學(xué)研究計(jì)劃、中科院"百人"計(jì)劃、中科院知識創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目的資助。