Organic dye-sensitized solar cells.

Organic dye-sensitized solar cells.The conceptual dye-sensitized solar cell (DSSC) was first reported by Gr€atzelet al.in 1991, who used organic dye-sensitized nanocrystalline TiO2porous films as the photoanode and redox pair reactions of I3/I2couples to complete the circuit and
an initial efficiency of 7.1%–7.9% was obtained.Since then, considerable efforts have been devoted to designing new dyes with increased molar absorption coefficients for visible light harvesting over the entire spectrum, and impressive solar cells efficiencies of 6%–11% have
been gained.Fig. 4 shows the structures of some typical organic dyes, the most efficient DSSCs so far still uses Rubased dyes such as N3 and N719, with which the efficiency has been boosted over11%. C101, as shown in Fig. 4, has a very high molar extinction coefficient in
acetonitrile-based electrolytes, and is used to achieve a strikingly high efficiency of
11.0–11.3%. Using low volatility 3-methoxypropionitrile electrolyte or solventfree ionic liquid electrolytes to fabricate solar cells, the efficiencies can be stably retained at about 9.0% and 7.4% respectively even after 1000 h full sunlight soaking at 60C.Another new dye,C104, with a higher molar extinction coefficient and excellent photochemical and thermal stability has been verified.These trials will greatly advance the practical applications of DSSCs.Developing new dyes with high molar absorption coefficients and a wider coverage of the solar spectral range is an ideal design for high-efficiency DSSCs,which can be realized by synthetic chemistry to tune the absorption range to the visible region and even to the infrared range. On the other hand, the surface modification of TiO2materials is also promising in improving the efficiency
of solar cells, such as COOH-functionalized Si nanoparticles and graphene incorporation,
by which the charge transfer can be greatly facilitated. As stated above, using anodized TiO2
nanotubes in DSSCs will shorten the electron transport distance and reduce recombination. Schmuki and co-workers demonstrated the first anodized TiO2 nanotube-based DSSCs, which uses N3
dye as the sensitizer, opening a new page for TiO2NT-based DSSCs.The overall efficiencies have reached 2%–3% by using different lengths of TiO2NTs with a more defined geometry,which is still far behind the conventional TiO2 nanocrystalline film-based DSSCs. In order to expand the applications of TiO2 NTs in DSSCs, perfectly ordered microstructures are required. Firstly, newly developed dyes should be tried with optimized conditions such as dye sensitization
duration, concentration and annealing temperature etc. Ideally, dyes should cover TiO2in as an large area as possible to ensure a closely packed monolayer without aggregation.

Kết quả (Việt) 1:

Hữu cơ nhạy cảm thuốc nhuộm pin mặt trời. Các khái niệm nhạy cảm thuốc nhuộm năng lượng mặt trời tế bào (DSSC) lần đầu tiên được báo cáo bởi Gr€ atzelet al.in năm 1991, người sử dụng hữu cơ nhạy cảm thuốc nhuộm nanocrystalline TiO2porous phim như photoanode và redox phản ứng đôi của I3/I2couples để hoàn thành các mạch vànhận được một hiệu quả ban đầu của 7,1%-7,9%. Kể từ đó, những nỗ lực đáng kể đã được dành cho việc thiết kế các thuốc nhuộm mới với sự hấp thụ phân tử tăng hệ số cho thu hoạch ánh sáng nhìn thấy được trên quang phổ toàn bộ, và Ấn tượng các tế bào năng lượng mặt trời hiệu quả của 6-11% cólà gained.Fig. 4 cho thấy cấu trúc của một số thuốc nhuộm hữu cơ điển hình, DSSCs hiệu quả nhất cho đến nay vẫn còn sử dụng thuốc nhuộm Rubased chẳng hạn như N3 và N719, mà hiệu quả đã thúc đẩy mạnh mẽ over11%. C101, như minh hoạ trong hình 4, có một yếu tố tuyệt chủng phân tử rất cao trongDựa trên acetonitrile điện, và được sử dụng để đạt được hiệu quả cao nổi bật của11,0-11,3%. Sử dụng bay hơi thấp 3-methoxypropionitrile điện hoặc điện lỏng ion solventfree để chế tạo pin mặt trời, hiệu quả có thể được ổn định giữ lại lúc khoảng 9,0% và 7,4% tương ứng ngay cả sau khi 1000 h đầy đủ ánh sáng mặt trời ngâm ở 60C. Một mới nhuộm, C104, với một hệ số Mol tuyệt chủng cao và tuyệt vời photochemical và sự ổn định nhiệt đã được xác minh. Các thử nghiệm sẽ rất nhiều tiến các ứng dụng thực tế của thuốc nhuộm mới DSSCs.Developing với hệ số hấp thụ cao phân tử và một vùng phủ sóng rộng hơn của dãy quang phổ năng lượng mặt trời là một thiết kế lý tưởng cho hiệu quả cao DSSCs, mà có thể được thực hiện bởi tổng hợp hóa học để điều chỉnh phạm vi hấp thụ đến vùng có thể nhìn thấy và thậm chí để phạm vi hồng ngoại. Mặt khác, các sửa đổi bề mặt của TiO2materials là cũng hứa hẹn trong việc cải thiện hiệu quảtế bào năng lượng mặt trời, chẳng hạn như kết hợp hạt nano và graphene ngành COOH Si,do đó chuyển phí có thể được rất nhiều tạo điều kiện. Như đã nêu ở trên, bằng cách sử dụng anodized TiO2Các ống nano trong DSSCs sẽ rút ngắn khoảng cách điện tử giao thông vận tải và giảm gen. Schmuki và đồng nghiệp chứng minh đầu tiên anodized TiO2 nanotube dựa trên DSSCs, mà sử dụng N3thuốc nhuộm như sensitizer, mở một trang mới cho hiệu quả tổng thể dựa trên TiO2NT DSSCs.The đã đạt đến 2%-3% bằng cách sử dụng các độ dài khác nhau của TiO2NTs với một hình học được xác định hơn, vẫn còn xa phía sau nanocrystalline TiO2 thông thường dựa trên phim DSSCs. Để mở rộng các ứng dụng của TiO2 NTs ở DSSCs, đã ra lệnh hoàn hảo microstructures được yêu cầu. Trước hết, cố gắng thuốc nhuộm vừa được phát triển với các điều kiện tối ưu hóa chẳng hạn như thuốc nhuộm nhạy cảmthời gian, tập trung và làm cho deo nhiệt độ vv. Lý tưởng nhất, thuốc nhuộm nên bao gồm TiO2in như là một khu vực lớn nhất có thể để đảm bảo một monolayer đóng gói chặt chẽ mà không tập hợp.

Kết quả (Việt) 2:

Organic thuốc nhuộm nhạy cells.The năng lượng mặt trời khái niệm tế bào nhuộm nhạy năng lượng mặt trời (DSSC) lần đầu tiên được báo cáo bởi Gr € atzelet al.in năm 1991, người sử dụng phim nanocrystalline TiO2porous thuốc nhuộm nhạy hữu cơ như các photoanode và cặp oxi hóa khử phản ứng của I3 / I2couples để hoàn thành các mạch và
hiệu suất ban đầu là 7,1% -7,9% là obtained.Since sau đó, những nỗ lực đáng kể đã được dành cho việc thiết kế các thuốc nhuộm mới với tăng hệ số hấp thụ phân tử cho thu hoạch ánh sáng nhìn thấy trên toàn bộ phổ, và ấn tượng các tế bào năng lượng mặt trời hiệu quả của 6% -11% đã
được gained.Fig. 4 cho thấy các cấu trúc của một số thuốc nhuộm hữu cơ điển hình, DSSCs hiệu quả nhất cho đến nay vẫn còn sử dụng thuốc nhuộm Rubased như N3 và N719, mà hiệu quả cũng được đẩy mạnh over11%. C101, như thể hiện trong hình. 4, có một hệ số dập tắt phân tử rất cao trong
chất điện acetonitrile dựa trên, và được sử dụng để đạt được một hiệu quả rõ rệt cao
11,0-11,3%. Sử dụng điện thấp biến động 3-methoxypropionitrile hoặc solventfree điện ion lỏng để chế tạo các tế bào năng lượng mặt trời, những hiệu quả có thể được ổn định giữ lại ở mức khoảng 9,0% và 7,4% tương ứng thậm chí sau 1000 h ánh sáng mặt trời đầy đủ ngâm tại 60C.Another thuốc nhuộm mới, C104, với một cao hơn hệ số dập tắt phân tử và quang hóa xuất sắc và ổn định nhiệt đã được thử nghiệm verified.These rất nhiều sẽ thúc đẩy các ứng dụng thực tế của DSSCs.Developing thuốc nhuộm mới với hệ số hấp thụ phân tử cao và phủ sóng rộng hơn của dãy quang phổ mặt trời là một thiết kế lý tưởng cho DSSCs hiệu quả cao , mà có thể được thực hiện bằng hoá học tổng hợp để điều chỉnh phạm vi hấp thu tới vùng nhìn thấy và thậm chí phạm vi hồng ngoại. Mặt khác, sự thay đổi bề mặt của TiO2materials cũng là đầy hứa hẹn trong việc nâng cao hiệu quả
của các tế bào năng lượng mặt trời, như COOH-chức hóa các hạt nano Si và graphene thành lập công ty,
theo đó việc chuyển giao trách nhiệm có thể được tạo điều kiện rất nhiều. Như đã nêu ở trên, sử dụng anodized TiO2
nano trong DSSCs sẽ rút ngắn khoảng cách vận chuyển điện tử và làm giảm sự tái tổ hợp. Schmuki và đồng nghiệp đã chứng minh DSSCs ống nano dựa trên anodized TiO2 đầu tiên, trong đó sử dụng N3
thuốc nhuộm như mẫn cảm, mở ra một trang mới cho TiO2NT dựa trên hiệu quả tổng thể DSSCs.The đã đạt 2% -3% bằng cách sử dụng độ dài khác nhau của TiO2NTs với một hình học xác định hơn, đó là vẫn còn xa so với DSSCs phim dựa trên TiO2 nanocrystalline thông thường. Để mở rộng các ứng dụng của TiO2 NT trong DSSCs, vi cấu trúc hoàn toàn lệnh được yêu cầu. Thứ nhất, thuốc nhuộm mới được phát triển nên được thử với điều kiện tối ưu hóa như thuốc nhuộm nhạy cảm
thời gian, nồng độ và nhiệt độ ủ vv Lý tưởng nhất, thuốc nhuộm nên che TiO2in như một khu vực rộng lớn càng tốt để đảm bảo một lớp đơn đóng gói chặt chẽ mà không cần tập hợp.