Exploring the role of varied-length spacers in charge transfer: a theoretical investigation on pyrimidine-bridged porphyrin dyes

光电流 卟啉 光激发 能量转换效率 光化学 电子受体 材料科学 电子供体 化学 接受者 吸收(声学) 光电子学 原子物理学 有机化学 催化作用 激发态 凝聚态物理 复合材料 物理
作者
Meiyuan Guo,Ming Li,Yulan Dai,Wei Shen,Jingdong Peng,Chaoyuan Zhu,Sheng Hsien Lin,Rongxing He
出处
期刊:RSC Advances [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:3 (38): 17515-17515 被引量:24
标识
DOI:10.1039/c3ra40702k
摘要

A series of dyes based on a porphyrin donor and a cyanoacrylic acid anchor/acceptor group for solar cell application are investigated with regards to varied-length π-spacers affecting the photo-to-electric conversion efficiency (PCE). Investigations are firstly performed on three porphyrin sensitizers with 1–3 conjugated phenylethynyl (PE) units, which have experimentally proved that the efficiency of power conversion decreases systematically with increasing spacer length. The distances and amounts of charge transfer after photoexcitation are calculated. In the PE bridged porphyrin dyes, the calculated electron injection driving forces and the regeneration driving forces gradually decrease as the distance of the π-spacer increases. Our theoretical calculations can reproduce well the experimental conclusion, showing that the photo-to-electric efficiency has a strong distance dependence for the electron-rich phenyl spacer. Then we replace the phenyl group with a pyrimidyl (PM) group to uncover how the characteristics of the π-spacer affect the performance of optical absorption, charge separation, and the regeneration process, to further improve the power conversion. We find that the adoption of electron-deficient pyrimidyl can break and even remove the distance dependence of the π-spacer. Some integral factors affecting the dye performance, such as short-circuit photocurrent, open-circuit voltage and charge collection efficiency are analyzed. It would help to interpret what role the electron deficient π-spacers with varied lengths will play and how they are expected to behave in the performance of sensitizers. In this regard, this study presents us with a promising way to design novel functional dyes and to utilize the potential advantages of the lengthy spacer dyes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bing完成签到 ,获得积分10
刚刚
中恐完成签到,获得积分10
1秒前
清嘉完成签到,获得积分10
2秒前
sowhat完成签到 ,获得积分10
11秒前
GQ完成签到,获得积分10
17秒前
云飞扬完成签到 ,获得积分10
30秒前
顺利的曼寒完成签到 ,获得积分10
31秒前
子蓼完成签到 ,获得积分10
32秒前
xu完成签到 ,获得积分10
34秒前
易哲完成签到 ,获得积分10
45秒前
wx1完成签到 ,获得积分0
52秒前
蝌蚪完成签到,获得积分10
54秒前
苏青舟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jameslee04完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fusheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lyp完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_LOKXmL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浮生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gaoxiaogao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
糖宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
luckygirl完成签到 ,获得积分10
1分钟前
钟声完成签到,获得积分0
1分钟前
开放访天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
所所应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
严珍珍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
南风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
GG完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
华理附院孙文博完成签到 ,获得积分10
2分钟前
韦雪莲完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小杨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Nan发布了新的文献求助10
2分钟前
海豚完成签到 ,获得积分10
2分钟前
不知道叫个啥完成签到 ,获得积分10
2分钟前
段誉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
二牛完成签到,获得积分10
2分钟前
czj完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CLTTT完成签到,获得积分10
2分钟前
张大星完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Cognitive linguistics critical concepts in linguistics 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
氟盐冷却高温堆非能动余热排出性能及安全分析研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3052652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2709863
关于积分的说明 7418267
捐赠科研通 2354446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1246020
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 605951
版权声明 595921