A Trisheteroleptic Cyclometalated Ru<sup>II</sup> Sensitizer that Enables High Power Output in a Dye‐Sensitized Solar Cell
Notice bibliographique
Résumé
The low embodied energy and high power-conversion efficiency (h) over disparate light intensities renders the dyesensitized solar cell (DSSC) a promising alternative to conventional photovoltaic technologies. Significant penetration of the DSSC into the photovoltaic market, however, is hindered predominantly by the long-term stability of dyes and electrolytes under practical conditions. The instability of champion (i.e., h> 10%) dyes (which, until recently, all were derivatives of [Ru(dcbpy)2(NCS)2] (N3 ; dcbpy= 4,4’dicarboxy-2,2’-bipyridine)) in the DSSC is caused primarily by desorption of the dyes from the surface and/or liberation of the NCS ligands from the metal centre. While the rate of dye desorption from TiO2 can be manipulated by replacing the CO2H moiety with other anchoring groups, this strategy typically compromises electron injection into the TiO2. [8] An alternative approach is to replace the dcbpy ligands that comprise N3 with bidentate ligands bearing aliphatic substituents (e.g., Scheme 1a), which serve to hinder water from reaching the surface to hydrolytically cleave the TiO2–dye ester linkage. These groups provide the additional benefit of suppressing recombination between the electrolyte and the electrons in TiO2, thus leading to higher efficiencies (Scheme 1a). Chemical strategies for avoiding the labile Ru NCS bond have been realized recently; indeed, we and others have now documented remarkably high h values for DSSCs containing NCS -free Ru sensitizers. Cyclometalated Ru complexes such as [Ru(dcbpy)2(ppy)] 1+ (ppy= 2-phenylpyridine) provide a versatile platform in this respect because: 1) the highest occupied molecular orbital (HOMO) is extended over the metal and anionic ring thus enabling its modulation through judicious installation of substituents at the R2 site in Scheme 1b; and 2) the low-lying excited states, which contain orbital character that resides on the p* framework of the dcbpy ligand(s), are poised for electron injection into the TiO2. [10,11,15–18] This scenario leaves open the opportunity to replace one dcbpy with a bidentate ligand capable of suppressing recombination and enhancing the optical properties as per the aforementioned protocol (Scheme 1). While we recently demonstrated synthetic access to trisheteroleptic Ru sensitizers (e.g., 1 and 2 ; Scheme 2), we learned that removing the acid linkers
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».