Design and synthesis of organic sensitizers for dye solar cells: molecular structure vs device performance


Author

Planells Dillundé, Miquel Angel

Director

Palomares Gil, Emilio

Date of defense

2010-10-28

ISBN

9788469388617

Legal Deposit

T.1946-2010



Department/Institute

Universitat Rovira i Virgili. Departament de Química Analítica i Química Orgànica

Abstract

La present tesi esta focalitzada tant en la síntesi de molècules orgàniques òpticament actives així com en la seva aplicació i caracterització en dispositius fotovoltaics, concretament per a les cel·les solars sensibilitzades amb colorant (DSSC en anglès). Les DSSC són cel·les foto-electroquímiques formades per colorant ancorat a un semiconductor (normalment TiO2) i en presencia d'un electròlit. En aquests dispositius, cada component té un efecte clau en la eficiència final de la cel·la, degut als processos de transferència electrònica que tenen lloc la interfície TiO2/colorant/electròlit. Aquests processos varen ser estudiat en gran detall utilitzant porfirines, perilens i D -  - A com a colorants, per poder així definir uns paràmetres amb els quals l'eficiència final del dispositiu es pugui correlacionar amb l'estructura molecular del colorant. Entendre aquesta relació entre l'estructura química i l'eficiència del dispositiu permet un millor diseny de futures molecules per a DSSC.


The present thesis focuses on the synthesis of organic chromophores as well as their use in optoelectronic devices, particulary in Dye Sensitized Solar Cells (DSSC). This kind of solar cell is based on a photoactive unit, a dye, anchored to a nanostructured metal-oxide semiconductor, usually TiO2, in a redox electrolyte media and sandwiched between two contact electrodes. In DSSC devices, each component (semiconductor, sensitizer and electrolyte) plays an important role in determining the final device efficiency, in a large part due to the charge transfer processes that take place at the TiO2/dye/electrolyte interface. Therefore, these charge transfer kinetics were studied using porphyrins, perylenes and donor -  - acceptor organic dyes in order to understand and establish a relationship between the molecular structure and the device performance. Improved understanding of this relationship is crucial for improved molecular design of future dyes for DSSC.

Keywords

supramolecular; photophysics; interfacial charge transfer reactions; organic photosensitizers; Dye sensitized solar cells

Subjects

54 - Chemistry; 547 - Organic chemistry

Documents

tesi.pdf

29.13Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)