基于有机-金属功能膜在阵列型无机纳米棒(管)表面的可控自组装以实现高效染料敏化太阳能电池的构筑

光电转换效率低是制约染料敏化太阳能电池（DSSC）发展与应用的关键问题。本申请将以实现有机－无机共价键合和聚集态有序作为增强DSSC性能的研究方向。首先利用重氮盐的光化学反应，通过共价键实现末端带（多联）吡啶共轭有机分子与阵列型无机纳米棒/管无相界面复合，达到提高稳定性、消除载流子传输阻抗之目的，并引导其后自组装定向生长提供位点；第二步是发挥(多)联吡啶－过渡金属配合物较强的光敏性、较高的载流子流动性优点，基于层－层自组装方法实现有机金属超分子在已被修饰的阵列型纳米棒/管表面形成定向有序层结构，增强载流子定向传输能力，从而提高光电转换效率。该申请在阐明有机修饰无机表面层结构、有机金属分子自组装层结构、过渡金属离子类型、阵列型金属氧化物纳米棒/管微结构及其与（金属）有机超分子之间的协同效应对光电转换性能影响规律的同时，建立构筑高效染料敏化无机半导体太阳能电池的新方法，并为发展新理论提供依据。

本项目开展了基于有机金属超分子的自组装探索提高光伏电池效率新途径的研究。首先利用重氮盐的光化学反应实现末端带（多联）吡啶化合物与无机棒/管无相界面复合，其后实现了有机金属超分子在阵列型纳米棒/管表面层－层自组装，构筑了有序敏化层。与此同时，我们开展了具有AIE特性的有机化合物作为光敏剂应用于DSSC的初步研究。通过该项目的研究，在阐明结构对性能影响规律的同时，为建立构筑高效染料敏化太阳能电池新方法提供了依据。我们共发表论文12篇，培养硕士研究生1名。