Panchromatic Light Harvesting and Hot Electron Injection by Ru(II) Dipyrrinates on a TiO<sub>2</sub> Surface
Notice bibliographique
Résumé
Three Ru(II) dipyrrinate complexes, [Ru(bpy) 2 (3-TDP)](PF 6 ) ( 1 ), [Ru(H 2 dcbpy)(Hdcbpy)(3-TDP)] ( 2 ), and [Ru(H 2 dcbpy)(Hdcbpy)(TPADP)] ( 3 ) (bpy = 2,2′-bipyridine; dcbpy = 4,4′-dicarboxylato-2,2′-bipyridine; 3-TDP = 3-thienyl-dipyrrinate; TPADP = triphenylamino-dipyrrinate), have been synthesized and characterized by electrochemical and photophysical methods as well as by theoretical electronic structure calculations on the DFT level. The complexes exhibit panchromatic light harvesting due to complementary ligand-based absorption around 450 nm and metal-to-ligand charge transfer (MLCT) absorption around 530 nm. Complexes 2 and 3 have been investigated as potential sensitizers for the dye-sensitized solar cell (DSSC). Time-dependent DFT calculations reveal the preferential localization of an excited-state electron on the H 2 dcbpy ligands, leading to a favorable scenario for electron injection from these anchoring ligands into TiO 2 . Solution-phase transient absorption spectroscopy was used to follow the excited state dynamics of methyl-ester derivatives of 2 and 3 . Excitation with a 400-nm laser pulse resulted in two bleaches centered at 460 and 540 nm and corresponding to the ligand-based and MLCT transitions, respectively. A rapid 2 ps loss of the ligand based bleach corresponded with a growth of the MLCT bleach that were interpreted as the result of vibrational relaxation between metal-centered and ligand-centered frontier orbitals. The electron-injection kinetics were studied on dyes 2 and 3 anchored on the TiO 2 surface. The excited state electron-injection yield and incident photon-to-current efficiency were dramatically suppressed by addition of tert -butylpyridine (TBP), indicating that the lowest excited state was positioned close in energy to the TiO 2 acceptor states. Nevertheless, the injection yield measured with 416-nm excitation was less sensitive to the TBP concentration than that measured with 532-nm excitation, thus suggesting the possibility of hot-electron injection from the upper excited states generated by the ligand-based excitations. Based on the findings of this study, a pathway is proposed for improving the electron-injection yield of Ru-dipyrrinate dyes and increasing the power-conversion efficiency of the DSSC incorporating these dyes.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
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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 ».