Photophysical and Electrochemical Properties, and Molecular Structures of Organic Dyes for Dye‐Sensitized Solar Cells

ChemPhysChem - Tập 13 Số 18 - Trang 4032-4080 - 2012
Yousuke Ooyama1, Yutaka Harima1
1Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Hiroshima University, Higashi-Hiroshima 739-8527 (Japan), Fax: (+81) 82-424-5494

Tóm tắt

AbstractDye‐sensitized solar cells (DSSCs) based on organic dyes adsorbed on oxide semiconductor electrodes, such as TiO2, ZnO, or NiO, which have emerged as a new generation of sustainable photovoltaic devices, have attracted much attention from chemists, physicists, and engineers because of enormous scientific interest in not only their construction and operational principles, but also in their high incident‐solar‐light‐to‐electricity conversion efficiency and low cost of production. To develop high‐performance DSSCs, it is important to create efficient organic dye sensitizers, which should be optimized for the photophysical and electrochemical properties of the dyes themselves, with molecular structures that provide good light‐harvesting features, good electron communication between the dye and semiconductor electrode and between the dye and electrolyte, and to control the molecular orientation and arrangement of the dyes on a semiconductor surface. The aim of this Review is not to make a list of a number of organic dye sensitizers developed so far, but to provide a new direction in the epoch‐making molecular design of organic dyes for high photovoltaic performance and long‐term stability of DSSCs, based on the accumulated knowledge of their photophysical and electrochemical properties, and molecular structures of the organic dye sensitizers developed so far.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/35104607

10.1038/353737a0

10.1021/cr00033a003

10.1038/26936

10.1016/j.ccr.2004.03.012

10.1016/j.ccr.2004.04.013

10.1021/ic0508371

10.1002/ange.200503083

10.1002/anie.200503083

10.1039/b601785c

10.1039/b617073k

10.1016/j.solmat.2007.05.020

10.2174/138527207781696008

10.2174/138527207781696026

10.1002/adma.200602903

10.1002/chem.200701667

10.1039/b809672d

10.1039/b807236a

10.1002/cssc.200800084

10.1002/ange.200704538

10.1002/anie.200704538

10.1002/ejoc.200900236

10.1039/b908802d

10.1002/adma.200901078

10.1021/ar900141y

10.1021/ar900145z

10.1021/ar900138m

10.1021/ar900069p

10.1021/ar900232m

10.1111/j.1551-2916.2008.02870.x

10.1002/ange.200804709

10.1002/anie.200804709

10.1021/cr900356p

10.1039/c000474j

10.1039/c003841e

10.1002/adma.201000726

10.1021/nn101591h

10.1039/B920664G

10.1039/C0EE00536C

10.1021/cm200651e

10.1002/cphc.201100248

10.1016/j.solener.2011.01.018

10.1021/ja00067a063

10.1021/ic990916a

10.1039/B302566G

10.1039/a703277c

10.1021/ja003299u

10.1021/ar900275b

10.1021/ar900034t

10.1039/B918464C

10.1002/marc.200900243

10.1021/ja109926k

10.1002/marc.201100447

10.1039/b917065k

10.1021/cm9036988

10.1021/jp0537411

10.1002/ange.201102552

10.1002/anie.201102552

10.1039/b915725e

10.1038/nmat2588

10.1039/b010058g

10.1016/S0927-0248(02)00460-9

10.1021/jp026963x

10.1021/jp0513263

10.1039/b300694h

10.1021/la0357615

10.1021/jp0518557

10.1021/jp055572q

10.1002/adma.200601020

10.1021/jp806927b

10.1021/jp044851v

10.1021/jp067872t

10.1039/b210384b

10.1002/adfm.200400272

10.1039/b603002e

10.1021/jp068771y

10.1021/jo701592x

10.1021/jp800953s

10.1021/jo8005182

10.1021/jo0625150

10.1016/j.tet.2006.12.082

10.1016/j.tet.2007.02.018

10.1016/j.tet.2007.06.061

10.1016/j.tet.2007.08.058

Thomas K. R. J., 2008, Chem. Commun., 4098

10.1021/jp801036s

10.1021/cm703459p

10.1021/cm0349708

10.1246/cl.2005.762

10.1016/j.cplett.2006.01.003

10.1039/b709859f

10.1021/jp067930a

10.1016/j.jpowsour.2008.05.025

10.1021/jp076992d

10.1021/ol050417f

10.1039/b603706b

10.1016/j.jphotochem.2007.02.018

10.1021/jp065550j

10.1039/b707485a

10.1021/jp802436v

10.1021/jp001580p

10.1039/B418906J

10.1039/b300083b

10.1039/b006427k

10.1021/jp010667n

10.1039/b302552g

10.1021/cm0012217

10.1016/S0379-6779(02)01227-4

10.1246/cl.2006.592

10.1002/chem.200500425

10.1021/ja0645640

10.1021/cm8003276

10.1002/ange.200703852

10.1002/anie.200703852

10.1039/b811401c

10.1021/ja066376f

10.1016/j.tet.2006.12.013

10.1016/j.tet.2008.08.045

10.1039/b808535h

10.1021/cm702631r

10.1021/ja8024438

10.1021/jp075653h

10.1021/cm070617g

10.1039/b307819a

10.1016/j.jphotochem.2003.12.018

10.1021/ja0488277

10.1002/adma.200401410

10.1002/adma.200502540

10.1021/ja076525

10.1002/ange.200705225

10.1002/anie.200705225

10.1039/b809093a

10.1246/cl.1998.753

10.1021/jp047656p

10.1021/jp803990b

10.1021/jp052319h

10.1016/j.solmat.2008.02.022

10.1021/jp011612o

10.1039/b203260k

10.1021/jp076447c

10.1002/cssc.200800068

10.1021/jp970683d

10.1016/j.solmat.2006.10.004

10.1016/j.jphotochem.2007.12.034

10.1016/j.synthmet.2007.12.005

10.1021/ol070556s

10.1021/j100125a029

10.1016/j.cplett.2007.08.097

Wang X.‐F., 2008, J. Phys. Chem. B, 112, 4418

10.1021/jp994459v

10.1021/jp992774b

10.1039/b717081e

10.1021/jp0536596

10.1021/la0496082

10.1016/j.ccr.2004.01.007

10.1021/jp804258q

10.1039/b805027a

10.1016/S0022-0728(02)01225-1

10.1039/b201855a

10.1016/S1010-6030(02)00025-4

10.1039/b210674d

10.1021/jp067290b

10.1021/ja068218u

10.1021/ic800682q

10.1021/jp052877w

10.1021/jp0750598

10.1039/B702501G

10.1246/cl.2008.846

10.1021/jp710400p

10.1002/cphc.201000958

10.1021/jp905675x

10.1021/jp907288h

10.1021/jp102486b

10.1021/jp1004049

10.1002/cssc.201100029

10.1021/la1005715

10.1021/jp900328u

10.1021/jp808137s

10.1039/c0ee00767f

10.1039/B917316A

10.1021/ja9057713

10.1021/jp9903110

10.1039/b001517m

10.1021/jp0129380

10.1016/S0927-0248(03)00113-2

10.1149/1.1518486

10.1016/S0927-0248(98)00127-5

10.1021/cm062198d

10.1021/nl0259535

10.1016/j.solmat.2005.03.011

10.1063/1.1633673

10.1039/b805060k

10.1246/cl.2008.316

10.1002/marc.201100214

10.1002/pola.24474

10.1039/B916935K

10.1021/jp909353s

10.1039/b900921c

10.1016/j.synthmet.2010.04.023

10.1016/j.solmat.2010.05.009

10.1016/j.jpowsour.2010.09.118

10.1016/j.eurpolymj.2010.07.013

10.1016/j.jphotochem.2010.03.012

10.1016/j.jelechem.2009.03.010

10.1021/la001651b

10.1002/jpp.371

10.1002/(SICI)1099-1409(199903)3:3<230::AID-JPP127>3.0.CO;2-L

10.1021/ja0178012

10.1002/ange.200603098

10.1002/anie.200603098

10.1016/j.solmat.2007.05.004

10.1002/ange.200703106

10.1002/anie.200703106

10.1021/la800087q

10.1039/B407860H

10.1021/ja0722980

10.1021/ja078045o

10.1039/b803272f

10.1016/j.tet.2009.04.024

10.1039/c1ee01849c

10.1016/j.tet.2009.09.036

10.1016/j.tet.2010.11.044

10.1021/jp102697p

10.1021/jo201730a

10.1021/jo2001484

10.1021/ol201858b

10.1021/ol2012378

10.1021/cm202226j

10.1021/jp2070776

10.1021/jp203313b

10.1021/jp110384n

10.1002/ejoc.201100821

10.1002/chem.201003730

10.1039/c1jm10201j

10.1039/c1cc15580f

10.1039/c1cp21714c

10.1039/c1jm12181b

10.1039/c1cp21308c

10.1039/c0cp01898h

10.1039/c1ee02432a

10.1016/j.tetlet.2011.09.116

10.1021/la203104v

10.1016/j.tet.2011.09.008

10.1016/j.tetlet.2011.03.091

10.1016/j.jphotochem.2011.08.001

10.1021/ja909291h

10.1002/chem.200901150

10.1021/jp911139x

10.1002/chem.201001294

10.1002/chem.200902197

10.1021/jo201057b

10.1039/b906687j

10.1002/cssc.200900043

10.1021/ol8025236

10.1021/jp9033722

10.1021/jp8108573

10.1002/ange.200902013

10.1002/anie.200902013

10.1039/b820964b

10.1021/jp101238k

10.1021/cm903542v

10.1021/jp908552t

10.1021/jp909786k

10.1039/b911397p

10.1039/b912746a

10.1002/chem.200903151

10.1002/cssc.201100031

10.1039/b918282a

10.1021/jp104142p

10.1039/b908542d

10.1021/jp912047u

10.1016/j.dyepig.2010.03.034

10.1016/j.dyepig.2010.03.029

10.1039/c0ee00218f

10.1021/jp804355z

10.1021/ol902327p

10.1039/B817990E

10.1039/b908670f

Lu M., 2011, J. Phys. Chem. C, 115, 271

10.1039/c1jm12071a

10.1021/la902897z

10.1021/jp807191w

10.1002/adma.200801178

10.1002/cphc.200900605

10.1039/c0cc00808g

10.1021/jp2054519

10.1021/jp808275z

10.1021/jp902206g

10.1039/c1cc11130b

10.1021/jo200501b

10.1039/c0ee00304b

10.1002/asia.201000158

10.1016/j.dyepig.2011.03.015

10.1002/adfm.201001801

10.1039/c2cc17142b

10.1002/adfm.200900231

10.1021/la101257b

10.1039/B812154K

10.1021/jp906334w

10.1021/jp106275v

10.1002/adfm.200800516

10.1021/jp101222s

10.1039/c0cc05378c

10.1039/c0jm03774e

10.1021/ol2000167

10.1039/c0ee00788a

10.1021/ol2023517

10.1021/jp0514123

10.1021/jp0460036

10.1021/jp0619641

10.1021/jp053260h

10.1021/ol9022936

10.1126/science.1209688

10.1002/cssc.201100120

10.1002/chem.201000460

10.1016/j.jpowsour.2010.12.038

10.1021/ol102127x

10.1016/j.dyepig.2010.01.019

10.1039/b926863d

10.1002/ange.201101362

10.1002/anie.201101362

10.1039/b821985k

10.1002/chem.200801572

10.1039/b917271h

10.1021/jp806777r

10.1021/jp908100v

10.1039/B919645E

10.1021/jp909232b

10.1021/jp103561c

10.1039/c003872p

10.1002/ange.201002118

10.1002/anie.201002118

10.1039/c1cc12764k

10.1021/jp2018378

10.1016/j.dyepig.2011.04.010

10.1021/jp2030208

10.1039/c0cc03306e

10.1021/ol201303h

10.1016/j.dyepig.2011.05.017

10.1016/j.tetlet.2011.05.074

10.1016/j.dyepig.2010.05.003

10.1016/j.jphotochem.2011.01.003

10.1021/jp202307b

10.1021/jp809319x

10.1039/b822190a

10.1039/b815649b

10.1021/jp104310r

10.1016/j.dyepig.2011.01.009

10.1016/j.jphotochem.2011.02.001

10.1039/b822325d

10.1039/c1jm10107b

10.1021/jo100762t

10.1039/b926163j

10.1002/chem.200401058

10.1021/ja7112273

10.1002/ange.201108610

10.1002/anie.201108610

10.1002/chem.200801778

10.1021/ja9109677

10.1016/j.solener.2011.02.027

10.1039/c0sc00602e

10.1021/jp109846k

10.1016/S0013-4686(00)00606-X

10.1021/jp011952

10.1021/jp063651b

10.1039/b007840i

10.1016/j.solmat.2004.10.003

10.1016/j.jphotochem.2004.10.016

10.1016/j.tetlet.2007.02.034

10.1016/j.tet.2007.10.094

10.1039/B712439B

10.1039/b906596b

10.1021/jp050952x

10.1021/ol8010612

10.1002/chem.200900518

10.1021/la9031927

10.1021/ol1014762

10.1021/ol2014686

10.1039/c0sc00649a

10.1007/978-1-4684-2793-6_12

10.1246/cl.2006.902

10.1002/ejoc.200700247

10.1039/b706896d

10.1039/b502725j

10.1246/cl.2005.554

10.1039/B703750C

10.1039/B609266G

10.1021/nl071588b

10.1016/j.jphotochem.2004.11.005

10.1021/ja0731470

10.1021/jp806606h

10.1039/c1jm10107b

10.1021/jp202826m

10.1021/ja803534u

10.1016/j.dyepig.2009.02.006

10.1039/b910654e

10.1021/jp8101139

10.1021/ef900207y

10.1016/j.tet.2010.03.085

10.1039/b913548k

10.1021/jp1002963

10.1021/jp1023873

10.1021/jp1059038

10.1063/1.3292639

10.1039/c1cp20484j

10.1002/cphc.201100520

10.1021/jo800159t

10.1039/B705694J

10.1016/j.tetlet.2007.10.107

10.1016/j.jphotochem.2009.01.017

10.1039/C0NJ00585A

Y.‐S. Yen H.‐H. Chou Y.‐C. Chen C.‐Y. Hsu J. T. Lin J. Mater. Chem.2012 22 8734–8747.

10.1039/b908396k

10.1021/jo101831p

10.1039/c0ee00008f

10.1021/ja800066y

10.1002/asia.200900244

10.1039/c1ee01060c

10.1039/b809376h

10.1002/ange.200804719

10.1002/anie.200503345

10.1021/jp906409q

10.1021/jp907386y

10.1039/b903682b

10.1039/c1jm10993f

10.1002/asia.201000895

10.1016/j.synthmet.2009.01.014

10.1016/j.jphotochem.2008.10.018

10.1246/cl.2010.260

10.1039/b900372j

10.1039/b907486d

10.1039/b905831a

10.1021/jp808536v

10.1021/jp105548u

10.1016/j.dyepig.2011.08.016

10.1021/ja203708k

10.1021/jp984288e

Rajh T., 1999, J. Phys. Chem. B, 103, 3513

10.1021/jp002550p

10.1016/S1010-6030(00)00202-1

10.1039/b106197f

10.1021/jp011291g

10.1021/jp011078k

10.1021/jp021226m

10.1021/jp034935o

10.1021/jp0552630

10.1021/la00091a032

10.1021/la00060a018

10.1021/jp972197w

10.1016/S1010-6030(97)00090-7

10.1016/S1010-6030(98)00344-X

10.1016/S1010-6030(99)00121-5

10.1039/b108390b

10.1016/S1010-6030(02)00073-4

10.1016/j.solener.2005.05.009

10.1016/j.solmat.2005.07.007

10.1016/j.solmat.2006.02.006

10.1021/jp105687z

10.1021/am200341y

10.1016/j.dyepig.2011.07.002

Narayan M. R., 2012, Renewable Sustainable Energy Rev., 16, 208

10.1021/ja803595u

10.1021/ja0346330

10.1021/ja200001r

10.1016/j.ccr.2009.12.037

10.1021/jp9013338

10.1021/ja052798y

10.1021/ic701687k

10.1002/cphc.200600162

10.1021/jp101097j

10.1021/jp021235v

10.1016/j.jphotochem.2004.05.004

10.1016/j.comptc.2011.01.010

10.1039/C0CP00906G

10.1016/j.cplett.2011.01.068

10.1021/jp201233y

10.1021/ct100289t

10.1016/j.jphotochem.2009.03.024

10.1021/jp809759h

10.1021/ja0707198

10.1016/j.chemphys.2006.10.018

10.1002/qua.20885

10.1021/jp046342z

10.1021/ja042156v

10.1021/jp9944381

10.1021/jz200390g

10.1021/jp205187a

10.1002/chem.201101923

10.1002/ejoc.200900983

10.1246/bcsj.20100098

10.1002/adfm.200700188

10.1002/adma.200803827

10.1021/cm980619o

10.1038/nmat1387

10.1021/jp062865q

10.1039/b610566a

10.1016/j.electacta.2006.03.026

10.1021/jp071716k

10.1246/cl.2007.1506

10.1039/b806096g

10.1021/jp901736w

10.1021/jp810406q

10.1039/C0EE00448K

10.1246/cl.2000.316

10.1016/S0927-0248(00)00065-9

10.1039/b312127e

10.1016/j.electacta.2004.01.009

10.1016/S0927-0248(02)00417-8

10.1016/j.jphotochem.2008.08.015

10.1002/1521-4095(200008)12:16<1214::AID-ADMA1214>3.0.CO;2-Z

10.1039/b800907d

10.1039/B808959K

10.1016/j.dyepig.2008.07.010

10.1016/j.dyepig.2009.12.009

10.1016/j.jphotochem.2010.08.015

10.1016/j.tet.2010.07.017

10.1039/c0ee00500b

10.1016/j.dyepig.2011.02.009

10.1016/j.jphotochem.2011.05.021

10.1016/j.tet.2011.06.016

10.1246/cl.2006.666

10.1016/j.dyepig.2005.04.008

10.1016/j.synthmet.2004.09.026

10.1246/cl.2008.176

10.1016/j.dyepig.2007.03.007

10.1039/c1ee01141c

10.1016/j.dyepig.2005.09.004

10.1021/jp800980t

10.1039/b915235k

10.1016/j.dyepig.2011.06.017

10.1016/j.jphotochem.2008.11.024

10.1039/c1ee01254a

10.1039/a806801a

10.1021/la9912702

10.1016/S0927-0248(01)00110-6

10.1016/j.jphotochem.2005.07.018

10.1021/jp065948f

10.1021/jp076724f

10.1063/1.2742639

10.1021/jp102737a

10.1039/C1SC00552A

10.1021/jp201178a

10.1021/jp003499s

10.1021/jp110473n

10.1021/jp991681r

10.1016/j.tsf.2005.04.052

10.1021/jp053230e

H. Zhu A. Hagfeldt G. Boschloo J. Phys. Chem. C2007 111 17455–17458.

10.1021/jp800760q

10.1149/1.2929665

10.1021/jp803919b

10.1039/b920083e

10.1021/jp054034a

10.1021/ja8001474

10.1002/adma.200802461

10.1002/adma.200903151

10.1021/jp911091n

10.1021/ol202014x

10.1039/c1ee01527c

10.1021/jp077446n

10.1021/ic900866g

10.1039/c1ee01148k

10.1039/c0cc05445c

10.1016/j.jphotochem.2011.02.025

10.1016/S0927-0248(99)00168-3

10.1246/cl.2005.500

10.1002/ange.200900423

10.1002/anie.200900423

10.1021/jp902408z

10.1039/c0jm03811c

10.1039/c1jm10942a

10.1039/c2jm15928g

10.1002/aenm.201100341

10.1021/am3001049

10.1039/c2cc17886a

10.1021/jp210558x

10.1002/adfm.201101961

10.1002/chem.201200012

10.1039/c2cc17187b

10.1002/ange.201108963

10.1002/anie.201108963

10.1002/chem.201200020

Thông tin
Thông tin xuất bản

ChemPhysChem

Tập 13 Số 18

4032-4080

Thông tin tác giả