Boya duyarlı güneş gözelerinin fotoelektrokimyasal performansına metoksi, dimetilamino ve trimetoksi elektron verici grupların etkisi

Bu çalışmada, konjuge π köprüsü olarak kaynaşık dibenzo[b,h] [1,6]naftiridin, elektron akseptör/bağlayıcı grup (A) olarak siyanoakrilik asit ve elektron donör grup (D) olarak trimetoksi (5a), metoksi (5b) ve dimetilamino (5c) gibi gruplar içeren D--A organik bileşikleri boya duyarlı güneş gözeleri (BDGG) için ilk kez kullanılmıştır. Donör gruplarının BDGG'lerin performansı üzerindeki etkisi optik, elektrokimyasal, teorik ve fotovoltaik yöntemler kullanılarak sistematik olarak incelenmiştir. 5c no'lu bileşiğin 5a ve 5b ile karşılaştırıldığında, dimetilamino grubunun diğerlerinden daha iyi elektron donör olmasından dolayı daha fazla fotonun absorpsiyonuna ve böylece daha fazla akımın oluşumuna imkân sağlayan daha geniş ve kırmızıya kaymış absorpsiyon spektrumuna sahip olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, 5c ile üretilen BDGG, 5a ve 5b ile duyarlılaştırılmış güneş gözelerinden (% 3,22 ve % 2,13) elde edilenlerden daha yüksek bir enerji dönüşüm verimi (% 5,02) (N719 esaslı tabanlı standart gözenin veriminin yaklaşık % 60'ı) göstermiştir. Elde edilen yüksek fotovoltaik performans, IPCE ölçümleriyle de teyit edilen yüksek fotoakımdan kaynaklanmaktadır. Bu sonuçlar, kuvvetli bir elektron donör içeren dibenzo[b,h] [1,6]naftiridin köprüsünün BDGG'ler için etkili D--A organik boyalar oluşturmak için umut verici bir aday olduğunu göstermektedir.