Dyenamo Yellow

Dyenamo Cloudberry Orange

SC-4

P1

D45

D5

L1

MS5

Dyenamo Orange

D51

Y123

Dyenamo Red

WS-72

XY1

XY1b

JF419

MKA253

C218

C268

Dyenamo Blue

Dyenamo Blue 2016

DPP13

R6

Dyenamo Mareel Blue

YD2

Dyenamo Transparent Green

MK245

유기감응제(organic sensitizer)인 DN-F01 (Dyenamo Yellow) ~ DN-F03 (D5)는 컨쥬게이트된 π bridge가 증가하는 일련의 염료를 형성합니다. 이 중 DN-F01은 높은 산화 전위를 갖는 가장 단순한 donor-acceptor 염료입니다.

30388-31-9

E⁰ = 1.37 V vs. NHE
λ max (deprotonated)= 378 nm (36 000 M^-1 cm^-1)
λ em = 507 nm (deprotonated, acetonitrile)
E_0-0 = 2.9 eV
M_W = 340.37 g/mol

Chem. Mater. 2004, 16, 1806-1812. DOI: 10.1021/cm0349708
J. Org. Chem. 2007, 72, 9550-9556. DOI: 10.1021/jo701592x
Langmuir 2010, 26, 2592-2598. DOI: 10.1021/la902897z

DN-F13(Dyenamo Cloudberry Orang)는 높은 투명도와 성능이 요구되는 응용에 최적화된 염료로 코발트, 요오드계 산화환원 매개체(redox mediator)와 잘 작용하며 청색광 흡수와 전자 수명을 증가시키기 위한 co-sensitizer로 적합합니다. 북쪽의 cloudberry를 연상케하는 매혹적인 오렌지색을 띠고 있습니다.

E_OX (DCM) = 1.04 V vs NHE
_λabs,max (DCM) = 451 nm (30 000 M^-1 cm^-1)
M_W = 781.01 g/mol

E_OX = 0.6 V vs NHE
_λabs,max(THF) = 456 nm
M_W = 1032.47 g/mol

염료 P1은 태양전지와 태양연료 장치에서 사용하기 위한 NiO 전극을 감광시키기 위해 개발된 소위 p-타입 염료입니다.

HOMO: 1.38 V vs. NHE
LUMO: -0.87 vs. NHE
λ _max = 468 nm (58 000 M^-1cm^-1)
M_W = 605.69 g/mol

D45는 수용성 전해질과 함께 사용하기 위해 디자인된 Dyenamo Orange (D35)의 변형 제품입니다. 공여체 측상의 짧은 알킬 사슬은 감광된 표면의 소수성을 감소시키는데 이는 극성 용매와 함께 사용될 때 전극의 습윤성을 향상시킵니다. 또한 D35와 비교하여 D45의 크기가 작기 때문에 더 많은 염료를 로딩할 수 있어 얇은 TiO₂ 필름을 사용할 수 있도록 해줍니다.

유기 감응제(organic sensitizer)인 DN-F01 (Dyenamo Yellow) ~ DN-F03 (D5)은 컨쥬게이트된 π bridge가 증가하는 일련의 염료를 형성합니다. 이것들 중 D5는 보다 효율적인 유기 염료입니다.

Dyenamo Orange (D35)는 전세계적으로 DSSC를 위한 기준 유기 염료로 여겨지고 있습니다. 광 아래 및 85°C 하의 어둠 속에서 최소한 1000 시간 동안 보관한 후에도 우수한 장치 안정성을 얻었습니다. D35의 흡수 스펙트럼은 형광등과 잘 매치되기 때문에 실내에서의 실험에서도 흥미로운 결과를 보이고 있습니다. 또한, Dyenamo Orange (D35)는 높은 성능, 우수한 안정성(at 85°C)과 매력적인 오렌지 색으로 인해 see-through형 DSSC를 위한 탁원한 선택입니다.

D51은 수용성 전해액과 사용하기 위해 디자인된 Dyenamo Red (D35CPDT)의 변형 제품입니다. 공여체 측상의 짧은 알킬 사슬은 감광된 표면의 소수성을 감소시키는데 이는 극성 용매와 함께 사용될 때 전극의 습윤성을 향상시킵니다.

Energy Environ. Sci., 2012, 5, 9752–9755. DOI: 10.1039/C2EE23263D
Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, Advance Article, DOI: 10.1039/C6CP00264A

DN-F05 (Dyenamo Red, D35CPDT로도 알려짐.)와 DN-F05Y (Y123)는 DN-F04 (D35)와 비교하여 향상된 적색 반응을 제공합니다. Y123 염료는 10%의 태양전지 효율을 얻기 위해 사용되어 왔습니다. (Energy Environ. Sci., 2011, 4, 492 4924. DOI: 10.1039/C1EE02389F) 또한, 높은 온도에서 우수한 장치의 안전성을 가져 왔습니다. (Jian et al., Solar Energy Materials and Solar Cells (2013), DOI: 10.1016/j.solmat.2013.04.017)

DN-F05 (Dyenamo Red, D35CPDT로도 알려짐.)와 DN-F05Y (Y123)는 DN-F04 (D35)와 비교하여 향상된 적색 반응을 제공합니다. DN-F05와 DN-F05Y에 대한 Dyenamo의 경험은 매우 유사한 DSSC 장치 성능과 안정성을 제공합니다. 그러나, 이 두가지 염료 중 DN-F05가 더 생산 비용면에서 더 효율성이 높기 때문에 더 저렴한 가격에 제공되고 있습니다.

WS-72 염료는 DSSC의 metal-free 감응제의 오랜 한계인 large electron injection에 따른 전압 손실을 해결한 염료입니다. 또한, 계면 재결합(interfacial recombination)을 효율적으로 억제하여 Co-와 Cu-based redox mediator와의 상용성이 뛰어나고 높은 cell voltage(최대 1.1V)와 우수한 성능을 구현할 수 있도록 해줍니다. Cu(tmby)₂와 함께 AM1.5G하에서 최대 11.7%까지 solid-state device 효율이 입증되었습니다.

XY1염료(DN-F16)는 D35 (DN-F04, Dyenamo Orange)와 Dyenamo Red/Y123 (DN-F05/DN-F05Y)과 비교하여 더 향상된 적색 반응과 흡광계수(extinction coefficient)를 제공합니다. D-A-π-A구조 때문에 상대적으로 높은 산화 전위를 유지하고 긴 알킬 곁사슬과 함께 가장 까다로운 redox mediator와도 높은 성능을 발휘합니다. ssDSSCs 장치에서 6.7%의 효율이 입증되었습니다.

E_ox (DCM) = 0.99 V vs NHE
λ_abs (DCM) = 552 nm (5.65*104 M^-1 cm^-1)
M_w = 1616.38 g/mol

XY1b (DN-F16B)는 Dyenamo에서 개발한 XY1(DN-F16)의 변형 제품으로 저렴한 비용으로 XY1의 성능을 제공합니다. XY1의 핵심 구조를 그대로 유지함으로써 이 두 염료의 광(光) 및 전기화학적 성질이 실질적으로 동일합니다.

플로오렌(fluorene) 공여체를 사용한 유기 염료는 Y123를 포함한 기존의 유기염료보다 우수한 장치 효율성을 나타냅니다. (아래 reference를 참조하십시오.)

E⁰ = 0.85 V vs NHE
λ _max (DCM) = 554 nm (47 500 M^-1 cm^-1)
E_0-0 = 2.10 eV
M_w = 1317.93 g/mol

MKA253은 플루오렌(fluorene) 공여체상의 hexyloxy 치환기가 butoxy기로 대체된 DN-F08(JF419)의 개선된 버전입니다. Dyenamo의 MKA253과 JF419에 대한 경험은 매우 유사한 DSSC 장치의 성능과 안정성을 제공한다는 것입니다. 그러나, 이 두 가지 염료 중 MKA253이 생산비용면에서 효율성이 더 높기 때문에 저렴한 가격으로 제공됩니다.

E⁰ = 0.85 V vs NHE
λ _max (DCM) = 554 nm (47 500 M^-1 cm^-1)
E_0-0 = 2.10 eV
M_w = 1205.71 g/mol

E)-3-(6-(4-(bis(4-(hexyloxy)phenyl)amino)phenyl)-4,4-dihexyl-4H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dithiophen-2-yl)-2-cyanoacrylic acid

E_OX = 1.02 V vs NHE
λ _{abs, max} (chloroform) = 555 nm
M_W = 885.28 g/mol

J. Phys. Chem. B 2010, 114, 4461-4464. DOI: 10.1021/jp101222s
Chem. Commun., 2011, 47, 4376-4378. DOI: 10.1039/c1cc10454c

4-((7-(6-(4-(bis(4-(hexyloxy)phenyl)amino)phenyl)-4,4-dihexyl-4H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dithiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazol-4-yl)ethynyl)benzoic acid

λ _{abs, max} (THF) = 570nm
M_w = 1068.51 g/mol

Dyenamo가 개발한 청색 염료는 고성능 DSSC 장치에 사용됩니다.

λ _max (DCM) = 584 nm (49 000 M^-1 cm^-1)
λ _max (TiO₂) = 563 nm
M_w = 1363.81 g/mol

Dyenamo가 개발한 청색 염료는 고성능 DSSC 장치에 사용며 DN-F10 (Dyenamo Blue)의 향상된 버전입니다.

λ _max (DCM) = 584 nm (49 000 M^-1 cm^-1)
λ _max (TiO₂) = 563 nm
M_w = 1363.81 g/mol

DPP13는 특히 코발트 기반 전해질과 함께 사용시 효과가 좋은 청색 염료입니다.

E _ox (DMF) = 0.99 V vs NHE
λ _abs (THF) = 587 nm
M_w = 1123.51 g/mol

R6 는 사파이어 블루색의 염료로 높은 DSSC 성능을 얻을 수 있습니다. AM1.5G 하에서 redox mediator로서 Co(bpy)₃을 사용하여 12.6%의 전력 변환 효율을 얻었습니다. (여기를 클릭해주십시오.) 광안정성은 60 °C에서 1000시간 동안 방치한 후에도 초기 성능의 90% 이상을 유지하는 장치에서도 양호한 것으로 나타났습니다.

E _ox (THF) = 0.46 eV vs NHE
λ _abs (THF) = 631 nm (8.18*104 M^-1 cm^-1)
M_w = 1803.53 g/mol

Dyenamo Mareel Blue는 투명한 DSSC에 적합한 선명한 푸른색의 대칭성 squaraine 염료입니다.

E_ox (DMF) = 0.79 V vs NHE
E_red (DMF) = -0.87 V vs NHE
λ _abs (EtOH) = 646 nm (2,95⋅10⁵ M^-1 cm^-1)
M_w = 708.94 g/mol

E_ox (DMF) = 0.89 V vs NHE
λ _abs (THF) = 648 nm
M_w = 1232.03 g/mol

Dyenamo Transparent Green은 안정성이 뛰어난 녹색의 squaraine 염료입니다.

E_ox (DMF) = 0.74 V vs NHE
λ _abs (DMF) = 703 nm (1,37⋅105 M^-1 cm^-1)
M_w = 804.04 g/mol

MK245는 근적외선 감응용 유기염료입니다.

E0 = 0.88 V vs. NHE
λ _max = 822 nm (146 000 M^-1 cm^-1)
E_0-0 = 1.38 eV
M_w = 699.29 g/mol