SCOPUS
SCIE
Thieno[3,2-b][1]benzothiophene Derivative as a New π-Bridge Unit in D?π?A Structural Organic Sensitizers with Over 10.47% Efficiency for Dye-Sensitized Solar Cells
저자
Eom, Yu Kyung ; Choi, In Taek ; Kang, Sung Ho ; Lee, Joori ; Kim, Jeongho ; Ju, Myung Jong ; Kim, Hwan Kyu
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
201500300
제공처
<P>Three new thieno[3,2-<I>b/<I>][1]benzothiophene (TBT)-based donor?π?acceptor (D?π?A) sensitizers, coded as SGT-121, SGT-129, and SGT-130, have been designed and synthesized for dye-sensitized solar cells (DSSCs), for the first time. The TBT, prepared by fusing thiophene unit with the phenyl unit of triphenylamine donor, is utilized as the π-bridge for all sensitizers with good planarity. They have been molecularly engineered to regulate the highest occupied molecular orbital (HOMO)-lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels and extend absorption range as well as to control the electron-transfer process that can ensure efficient dye regeneration and prevent undesired electron recombination. The photovoltaic performance of SGT-sensitizer-based DSSCs employing Co(bpy)<SUB>3</SUB><SUP>2+/3+</SUP> (bpy = 2,2′-bipyridine) redox couple is systematically evaluated in a thorough comparison with Y123 as a reference sensitizer. Among them, SGT-130 with benzothiadiazole-phenyl (BTD-P) unit as an auxiliary acceptor exhibits the highest power-conversion efficiency (PCE) of 10.47% with <I>J</I><SUB>sc</SUB> = 16.77 mA cm<SUP>?2</SUP>, V<SUB>oc</SUB> = 851 mV, and FF = 73.34%, whose PCE is much higher than that of Y123 (9.5%). It is demonstrated that the molecular combination of each fragment in D?π?A organic sensitizers can be a pivotal factor for achieving the higher PCEs and an innovative strategy for strengthening the drawbacks of the π-bridge.</P>
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