KHẢO SÁT VẬN TỐC PHẢN ỨNG THẾ GIỮA CHẤT NHẠY QUANG N719 VÀ MỘT SỐ DUNG MÔI THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG

TRONG PIN MẶT TRỜI DSSC

 

Tạ Minh Hà¹, Torben Lund²

¹Khoa Hóa-Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên

²Khoa Khoa học Sự sống và Hóa học, Đại học Roskilde, Đan Mạch

 

Tóm tắt

 

Chúng tôi đã nghiên cứu vận tốc phản ứng thế giữa chất cảm quang cis-bis(isothiocyanato)bis(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato)-ruthenium(II) bis-tetrabutyl-ammonium (N719) và các dung môi sau: acetonitrile, propionitrile, methoxy-acetonitrile, 3-methoxyacetonitrile và 4-tert-butylpyridine với thiết bị phân tích LC-ESI-MS. Sản phẩm thế chủ yếu là [RuL₂(NCS)(S)]⁺ (L: 2,2’-bipyridyl-4,4’-dicarboxylic acid; S: phân tử dung môi). Tốc độ phản ứng của các dung môi được sắp xếp theo thứ tự tăng dần như sau: acetonitrile, propionitrile, methoxyacetonitrile, 4-tert-butylpyridine, 3-methoxypropionitrile. Phản ứng diễn ra rất chậm ở nhiệt độ 40⁰C đối với các dung môi acetonitrile, propionitrile và methoxyacetonitrile cho phép N719 tồn tại bền vững. Ở nhiệt độ 80⁰C phản ứng diễn ra rất nhanh và phức N719 không thể tồn tại quá 1 tháng. Điều này làm ảnh hưởng xấu đến khả năng hoạt động lâu dài của pin mặt trời sử dụng chất nhạy quang

 

 

DETERMINATION OF THERMAL SUBSTITUTION REACTION

RATES OF N719 AND COMMON SOLVENTS USED

IN DYE SENSITIZED SOLAR CELLS

 

Tạ Minh Hà¹, Torben Lund²

¹Faculty of Chemistry-University of Natural Sciences

²Department of Life Science & Chemistry, Roskilde University, Denmark

 

Abstract

 

The rates of the thermal substitution reactions between cis-bis(isothiocyanato)bis(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato)-ruthenium(II) bis-tetrabutyl-ammonium (N719) and the following solvents: acetonitrile, propionitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxyacetonitrile and 4-tert-butylpyridine were studied by LC-ESI-MS. The main product was identified as [RuL₂(NCS)(S)]⁺ where L: 2,2’-bipyridyl-4,4’-dicarboxylic acid; S: solvent ligand. The ascending reactivity order was as follow acetonitrile, propionitrile, methoxyacetonitrile, 4-tert-butylpyridine, 3-methoxypropionitrile. The reaction rates are very slow at 40⁰C for acetonitrile, propionitrile and methoxyacetonitrile, assuring the sustainability of N719. At 80⁰C, the results showed that the ruthenium complex could not sustain for more than one month. This result created a barrier to achieve long-term stability of dye sensitized solar cell.