用于太阳能电池的一种钌金属配合物  

A Ru-complex for solar cell

作　　者：王艳荣[1,2] 徐慎刚[1] 朱慧娥[1] 何志群[3] 曹少魁[1] 

机构地区：[1]郑州大学材料科学与工程学院,河南郑州450052 [2]河南工业大学材料科学与工程学院,河南郑州450007 [3]北京交通大学光电子技术研究所和发光与光信息技术教育部重点实验室,北京100044

出　　处：《功能材料》2011年第B06期514-517,共4页Journal of Functional Materials

基　　金：国家自然科学基金资助项目(20774088;20874091);河南省基础与前沿技术研究计划资助项目(082300440050);河南工业大学校基金资助项目(09XJC022)

摘　　要：合成了一种钌金属配合物Ru-[bpy(COOEt)2]2Cl2。利用1 HNMR、MS、UV-Vis和元素分析等手段对其结构进行了表征。该金属配合物的DMF溶液在350～800nm的区域内有较强的光吸收;CV曲线表明,其HOMO与LUMO能级分别为-5.07和-3.16eV;TG曲线表明,其300℃以下具有较好的热稳定性;制备了由Ru-[bpy(COOEt)2]2Cl2,PCBM和PVK组成的混合物(1∶1∶1)(质量比)的混合溶液作为光活性层的光伏器件,并在55mW/cm2的白弧光灯下对其J-V进行测试,结果表明,该器件具有典型的整流性能,将PEDOT∶PSS层插入到该器件中可提高其Voc、Isc和光电转换效率。To obtain a photosensitizer for photovoltaic application, a Ru-complex （Ru-L bpy （COOEt） 2]2 CI2）, was synthesized and characterized by 1 HNMR, MS, FT-IR, UV-Vis and element analysis. Ru-[bpy （COOEt）2]2Cl2 in DMF exhibited strong absorptions in the region of 350-800 nm and its energy levels for the highest occupied mo- lecular orbital （HOMO） and the lowest unoccupied molecular orbital （LUMO） levels were estimated from cyclic voltammetry as -5.07 and -3.16 eV, respectively. TG indicated that Ru-[bpy（COOEt）2]2Cl2 has good the- mal stability under 300℃. A photovoltaic device was prepared by spin-coating thin films from a solution contai- ning Ru-[bpy（COOEt）2]2Cl2, PCBM and PVK （1 ： 1 ： 1） （mass ratio） on an ITO （indium-tin oxide） glass u- sing aluminum as a top electrode. Photovoltaic behavior of the device was investigated under a 55mW/cm2 white arc lamp illumination showed a typical rectifying behavior as observed through current density-voltage （J-V） characteristic measurement. The Voc, Isc and power conversion efficiency could be improved by inserting a modification laver of PEDOT ： PSS.

关 键 词：钌金属配合物 染料敏化 光伏 太阳能电池 

分 类 号：O614.821[理学—无机化学] TM914[理学—化学]