A high efficiency ruthenium(II) tris-heteroleptic dye containing 4,7-dicarbazole-1,10-phenanthroline for nanocrystalline solar cells

Autor(es)

Mueller, Andressa V. ^[1] ; Ramos, Luiz D. ^[1] ; Frin, Karina P. M. ^[1] ; de Oliveira, Kleber T. ^[2] ; Polo, Andre S. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed ABC UFABC, Ctr Ciencias Nat & Humanas, Ave Estados 5001, BR-09210580 Santo Andre, SP - Brazil

^[2] Univ Fed Sao Carlos UFSCAR, Dept Quim, Rodovia Washington Luis, Km 235, BR-13565905 Sao Carlos, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: RSC ADVANCES; v. 6, n. 52, p. 46487-46494, 2016.
• Citações Web of Science: 9

Resumo

The tris-heteroleptic polypyridyl ruthenium(II) dye, cis-{[}Ru(cbz(2)-phen)(dcbH(2))(NCS)(2)], cbz(2)-phen = 4,7-dicarbazole-1,10-phenanthroline and dcbH(2) = 4,4'-dicarboxylic acid 2,2'-bipyridine, was designed, synthesized, purified via liquid chromatography and characterized using H-1 NMR, FTIR, cyclic voltammetry, absorption and emission spectroscopy. The compound exhibits broad and intense MLCT bands that overlap the visible spectrum and it is capable of sensitizing TiO2 films. The energy levels of cis-{[}Ru(cbz(2)-phen)(dcbH(2))(NCS)(2)] are adequate for its use in DSSCs. The solar cells prepared using this dye achieved a performance that surpasses N3 dye under the same conditions. The introduction of the extended pi-conjugated carbazole substituent at the 4 and 7 positions of 1,10-phenanthroline increases the IPCE and the overall solar cell efficiency. The high performance is ascribed to the HOMO stabilization and to the increase in electron delocalization of the triplet excited state, which favors the electron injection via singlet and triplet pathways. (AU)

• Processo FAPESP: 15/00605-5 - Investigação sobre a cinética de formação de compostos tris-heterolépticos de Ru(II) com potencial aplicação em conversão de energia
• Beneficiário: Andressa Vidal Muller
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 15/13149-8 - Complexos polipiridínicos de rênio(I): síntese, investigação das propriedades fotofísicas e aplicação como sondas luminescentes e/ou agentes terapêuticos
• Beneficiário: Karina Passalacqua Morelli Frin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/25173-5 - Fotorreatividade e cinética de formação de compostos tris-heterolépticos de rutênio (II)
• Beneficiário: André Sarto Polo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/21110-4 - Explorando Reações Fotocatalisadas em Condições de Fluxo Contínuo pelo uso de Sistemas Porfirinóides: (C-FlowPhotoChem)
• Beneficiário: Kleber Thiago de Oliveira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular