新型三苯胺与吩噻嗪修饰 1H - 吡唑 - 3,4 - 二羧酸染料的合成及其在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中的光伏性能研究

为提升染料敏化太阳能电池（DSSCs）性能，研究人员设计合成新型有机染料 TP-CLN 和 PT-CLN（含供体 -π- 受体结构），锚定至一维硫化镉纳米线（1D CdS NWs）。光伏测试显示，PT-CLN、TP-CLN 使效率分别提升 3.35 倍（0.342%）、3.08 倍（0.314%），为高效光敏剂开发提供新思路。

　　

本研究采用多步合成方法，以 sydnone 为合成子设计开发两种新型有机染料 TP-CLN 和 PT-CLN。这些化合物具有供体 -π- 受体（D-π-A）结构，属于查耳酮类。所得分子被巧妙地附着于一维硫化镉纳米线（1D CdS NWs）上，作为染料敏化太阳能电池（DSSCs）的高效光能捕获剂。通过简单的溶液化学方法将染料锚定在 CdS NWs 的纳米网络上，该过程被证明既直接又高效。研究通过光学和电化学研究、密度泛函理论（DFT）模拟以及全面的光伏评估等多种方法，评估了合成材料的敏化能力。对含有 PT-CLN 的染料敏化太阳能电池的详细分析表明，在标准光照下，其光伏效率（0.342%）比裸露的 CdS NWs（0.102%）高 3.35 倍。同样，使用 TP-CLN 显示光伏效率显著提高 3.08 倍（0.314%）。这些结果不仅为外量子效率（EQE）的提高提供了强有力的实验支持，而且与光学检查的结果显示出显著的一致性。