長春應化所染料敏化太陽電池研究獲進展

2020-12-06 中國科學院

　　近日，致力於實時報導全球最新化學與化工研究成果、研究動態及發展趨勢的美國《化學與工程新聞》（Chemical&Engineering News）以A Better Perylene Suncatcher 為題，報導了中國科學院長春應用化學研究所研究員王鵬課題組發表在《美國化學會志》（J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3799）上的研究成果。同時，《美國化學會志》還以Metal-free molecule rivals high-performance metal-organic dyes 為題對該成果進行了亮點評述（DOI：10.1021/jacs.5b02864）。

　　鑑於吡啶釕染料的資源問題與重金屬毒性，鋅卟啉染料低的製備產率和欠佳的穩定性，開發色彩亮麗、不受資源限制的有機染料是近年來該領域的研究熱點，但有機染料的性能遲遲不能取得突破。王鵬課題組開展的這項工作，僅使用單一的有機染料，就可以製備出效率達12.5%的染料敏化太陽電池。該課題組的姚朝陽、張敏等基於材料計算，設計併合成出完全平面化的電子給體（氮環化的茚並苝，圖中紅色部分)，並通過三鍵與他們前期（Energy.Environ.Sci.,2013,6,2944; ChemSusChem,2015, 8, 97; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, DOI: 10.1002/anie.201501195）研發的苯並噻二唑-苯甲酸（圖中藍色部分）二元電子受體結合，製備出具有自主智慧財產權的高性能有機染料C275。該研究突破了有機光敏染料的同質研究模式，對於先導發色核的創製具有重要的啟示意義。

　　這項研究得到了國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金等項目的資助。

 

C275染料的化學結構

　　近日，致力於實時報導全球最新化學與化工研究成果、研究動態及發展趨勢的美國《化學與工程新聞》（Chemical&Engineering News）以A Better Perylene Suncatcher 為題，報導了中國科學院長春應用化學研究所研究員王鵬課題組發表在《美國化學會志》（J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3799）上的研究成果。同時，《美國化學會志》還以Metal-free molecule rivals high-performance metal-organic dyes 為題對該成果進行了亮點評述（DOI：10.1021/jacs.5b02864）。
　　鑑於吡啶釕染料的資源問題與重金屬毒性，鋅卟啉染料低的製備產率和欠佳的穩定性，開發色彩亮麗、不受資源限制的有機染料是近年來該領域的研究熱點，但有機染料的性能遲遲不能取得突破。王鵬課題組開展的這項工作，僅使用單一的有機染料，就可以製備出效率達12.5%的染料敏化太陽電池。該課題組的姚朝陽、張敏等基於材料計算，設計併合成出完全平面化的電子給體（氮環化的茚並苝，圖中紅色部分)，並通過三鍵與他們前期（Energy.Environ.Sci.,2013,6,2944; ChemSusChem,2015, 8, 97; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, DOI: 10.1002/anie.201501195）研發的苯並噻二唑-苯甲酸（圖中藍色部分）二元電子受體結合，製備出具有自主智慧財產權的高性能有機染料C275。該研究突破了有機光敏染料的同質研究模式，對於先導發色核的創製具有重要的啟示意義。
　　這項研究得到了國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
 
C275染料的化學結構

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