DSSC 锚定基团：一种依赖于表面的选择

Conn O'Rourke; David R. Bowler

DSSC 锚定基团：一种依赖于表面的选择

材料科学 2014-03-20 v1

作者: Conn O'Rourke , David R. Bowler

摘要

染料敏化太阳能电池 (DSSC) 中的电极通常为纳米晶锐钛矿 TiO2，主要暴露 (101) 晶面。通常，敏化染料采用羧酸锚定部分使其粘附于 TiO2 表面。近期对于利用不同 TiO2 电极形貌（如暴露 (110) 晶面的金红石纳米棒以及高比例暴露 (001) 晶面的锐钛矿电极）特性的兴趣，引发了一个疑问：无论主要暴露何种晶面，这种锚定策略是否均为最佳？在此，我们通过密度泛函理论计算对比了两种有前景的锚定基团（膦酸和硼酸）与羧酸的结合特性，从而 addressing 这一问题。我们研究了锚定物与电极在典型的锐钛矿 (101) 表面以及锐钛矿 (001) 和金红石 (110) 表面上的相互作用。最后，考察了使用这些替代锚定基团将典型香豆素染料 (NKX-2311) 结合到这些 TiO2 基底上的效果。研究发现，结合特性随锚定基团和表面的不同而存在显著差异，这表明锚定基团的选择必然取决于电极所暴露的表面。特别是，发现硼酸对于暴露锐钛矿 (001) 表面的电极而言，具有成为优异锚定选择的潜力。

关键词

染料敏化太阳能电池锚定基团 TiO2 表面密度泛函理论膦酸硼酸羧酸香豆素染料

引用

@article{arxiv.1403.4756,
  title  = {DSSC Anchoring Groups: A Surface Dependent Decision},
  author = {Conn O'Rourke and David R. Bowler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.4756},
  year   = {2014}
}

备注

44 pages, 15 figures, accepted by J. Phys.:Condens. Matter. Coordinates for structures available via figshare

DSSC 锚定基团：一种依赖于表面的选择

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关键词

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