SCOPUS
SCIE
Novel D-π-A Organic Dyes with Thieno[3,2-<i>b</i>]thiophene-3,4-ethylenedioxythiophene Unit as a π-Bridge for Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells with Long-Term Stability
저자
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학술지명
권호사항
발행연도
2014
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-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
4102-4108(7쪽)
제공처
<P>This paper reports on new D-π-A organic dyes for application in dye-sensitized solar cells (DSSCs), which were developed by incorporating thieno[3,2-<I>b</I>]thiophene-thiophene (<B>M9</B>) and thieno[3,2-<I>b</I>]thiophene-EDOT (<B>M10</B>) as π-bridges. These dyes exhibited relatively small highest occupied molecular orbital (HOMO)–lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy gaps in spite of the short π-conjugation lengths, resulting in broad spectral responses. As photosensitizers in DSSCs, <B>M10</B> showed a broader spectral response than <B>M9</B>, leading to a greater short-circuit photocurrent (<I>J</I><SUB>sc</SUB>). In addition, <B>M10</B> exhibited higher open-circuit voltage (<I>V</I><SUB>oc</SUB>) compared to <B>M9</B>, because of the greater electron lifetime of the photoanode. The impedance analysis revealed that the greater electron lifetime of the photoanode with <B>M10</B> was attributed to the lower electron recombination rate caused by the blocking effect of the bulky EDOT unit. As a result, <B>M10</B> showed much higher conversion efficiency (η = 7.00%) than <B>M9</B> (η = 5.67%) under one sun condition (AM 1.5 G, 100 mW/cm<SUP>2</SUP>). This conversion efficiency was comparable to that of the conventional Ru-based dye <B>N719</B> (η = 7.24%) under the same condition. In addition, <B>M10</B> exhibited a remarkable long-term stability, i.e., 95% of the initial conversion efficiency was maintained after light soaking for 45 days (1080 h).</P><P><B>Graphic Abstract</B>
<IMG SRC='http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/aamick/2014/aamick.2014.6.issue-6/am405686z/production/images/medium/am-2013-05686z_0008.gif'></P><P><A href='http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/am405686z'>ACS Electronic Supporting Info</A></P>
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