ИСТИНА

Полипиридиновые комплексы рутения (II) используются в качестве сенсибилизаторов в DSSC (Dye Sensitized Solar Cell). В солнечных элементах молекулы красителя, адсорбированные на поверхности широкозонного полупроводника, поглощают электромагнитное излучение, переходят в возбужденное состояние, и электрон переносится в зону проводимости полупроводника. В структуре комплекса есть два типа лигандов: «донорные» лиганды, отвечающие за поглощение света, и лиганд с «якорными» группами (например, с карбоксильными, фосфорильными или сульфоновыми группами), с помощью которых происходит ковалентное связывание с поверхностью полупроводника. Комплексы рутения хорошо поглощают солнечное излучение в видимом и ближнем ИК-диапазонах и обладают подходящими окислительно-восстановительными потенциалами для работы элементов. Однако они не обладают хорошей стабильностью, что сокращает срок службы клеток. Введение в комплекс циклометаллированного фрагмента (пятичленного кольца с ковалентной связью металл-углерод) увеличивает стабильность комплексов. Тем не менее с повышением устойчивости комплексов их оптические и электрохимические свойства ухудшаются. Из-за этого высокая эффективность тиоцианатных комплексов (порядка 12%) для циклометаллированных комплексов еще не достигнута. Для тонкой настройки свойств комплексов мы предлагаем различные методы модификации донорного лиганда, такие как изменение заместителей в арильном и бензимидазольном фрагментах, расширение сопряженной системы и изменение гетероатомов. В данной работе мы представляем комплексы Ru (II) с различными 2-арил-1,3-азолами и диметиловым эфиром 4,4'-дикарбокси-2,2'-бипиридина (dmdcbp) с общей формулой [Ru(L)(dmdcbp)2]PF6. Все комплексы охарактеризованы методами ЯМР, УФ-видимой и люминесцентной спектроскопии, а также циклической вольтамперометрии (ЦВА), часть комплексов исследована методом РСА. Наиболее перспективные комплексы подвергли мягкому гидролизу и протестировали в ячейке. Показано, что полученные комплексы пригодны для работы в DSSC. Полученная эффективность немонотонно зависит от донорных свойств заместителей.