前言
近期，华东理工大学解永树教授团队，在 Chin. Chem. Lett. 上发表题为“Efficient dye-sensitized solar cells based on doubly concerted companion dyes with bulky branched chains on the donors and optimized linkage Length.“的研究论文（DOI: https://doi.org/10.1016/j.cclet.2025.111863）。该团队在前期发展的协同伴侣染料基础上，对给体端烷基链进行优化，开发出染料XW98-XW100。其中，XW99 的光电转换效率创下了碘电解质 DSSCs 新纪录。
论文标题截图 Twitter关注过万 推文摘要 染料敏化太阳能电池（DSSCs）具有制备简便、成本低廉、颜色丰富等优势，是太阳能高效利用的重要手段之一。其中，染料单元可捕获光能，直接决定着器件的光电转换效率。作为叶绿素的类似物，卟啉是有潜力的染料单元。近年来，解永树教授课题组基于卟啉染料，提出“协同伴侣染料”策略，通过共价键将卟啉染料单元与光谱互补的有机小分子染料单元相连接，创制了协同伴侣染料，实现了全光谱吸收，提升了光电转换效率，为发展高性能 DSSCs提供了新思路 (J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 5154)。近期，该课题组在卟啉和小分子单元中分别引入正己基链取代的吩噻嗪和芴基吲哚啉给体，合成了协同伴侣染料 XW96。己基链的引入有效抑制了染料聚集与电荷复合，将碘电解质 DSSCs 效率提升至12.50% （J. Mater. Chem. A，2025, 13, 4176）。 图文摘要 主要内容
基于协同伴侣染料XW96，本工作将正己基换成位阻更大的支链型 2-乙基己基，合成了染料XW98，并进一步优化受体端连接链长度，合成了染料 XW99 与 XW100。结果表明，因枝状烷基空间位阻过大而受体端连接链较短（7个键）等原因，XW98 分子严重扭曲，吸附量下降，光电转换效率低于 XW96。而 XW100 染料则由于连接链太长（9个键），在 TiO2 表面存在较大比例的单锚定吸附，光伏性能也没有明显改善。值得指出的是，XW99 中的受体端连接单元链长（8个键）与给体尺寸匹配较好，染料吸附量明显提升，抑制电子复合能力增强，最终获得 12.54% 的光电转换效率，实现碘电解质 DSSCs 效率的突破，为今后设计高性能染料提供了重要思路。
作者简介
解永树，华东理工大学教授，博士生导师，针对新型卟啉结构的创制与功能化、光谱与分子间聚集调控等问题，开展系统研究，建立了新型卟啉合成策略，丰富其光谱调控手段，拓展其聚集性能调控途径，实现了碘电解质染料敏化电池的最高光电转换效率。迄今共发表 SCI 收录论文 250 余篇，获美国发明专利授权 2 项。目前负责国家自然科学基金重点项目，已负责完成多项国家自然科学基金面上项目、重大研究计划子课题及国际合作与交流项目，并参与基金委创新研究群体等项目。曾先后入选上海市浦江人才、教育部新世纪优秀人才、上海市东方学者特聘教授及其跟踪计划及上海市优秀学术带头人。
文献信息 原文链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841725010411
