太阳能开发利用是解决能源问题的有效手段，其中染料敏化太阳电池具有制作工艺简单和光电转换效率较高等优点。近期，我校化学学院解永树教授和朱为宏教授开展合作研究，在有机敏化染料创新设计及共敏化方向取得重要成果。
        作为传统有机染料，卟啉因其高摩尔吸收系数和突出光电性能而引起了广泛关注，但其在近红外和 500 nm 附近区域存在明显的吸收缺陷。针对该瓶颈，通过对卟啉分子 (ZnP) 给体、受体、桥基及取代基的系统优化，可有效增强其近红外吸收并克服聚集效应，提高光电流和光电压；进一步与纯有机染料 WS-5 等共敏化，最终实现 11.5% 的光电转换效率，取得基于碘电解质的非钌染料敏化电池的最高光电转换效率。该成果为传统碘电解质条件下提高电池效率提供了有效途径。该论文近期发表于《美国化学会志》(JACS, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b09665)。

        另一方面，染料分子的 HOMO–LUMO 能级必须有效匹配，以保证高效电子注入和染料再生。但目前大多纯有机染料过高的 LUMO 能级造成能量的 “浪费”。针对该问题，在传统染料分子基础上，突破性地定向调控LUMO能级，非常有效地确保染料光捕获波长、能级匹配、电子注入平衡，为发展D–A–π–A 模型染料提供了源头创新思路，该结果发表于英国皇家化学会《化学科学》 （Chemical Science, http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/sc/c5sc02778k#divAbstract)。

        上述研究实验工作主要由博士生汤云瑜、王跃强、朱海波、硕士生刘京川，以及青年教师武文俊副教授完成。
        近年来，朱为宏教授课题组在有机染料分子设计、功能与稳定性强化领域取得了一系列突出成果，发表了多篇高水平论文 (Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 7275; JACS, 2015, 137, 8490; JACS, 2014, 136, 3579; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 4603; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 2090; Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 417)。
        解永树教授课题组近年来在新型卟啉及异卟啉分子设计、合成与功能化研究领域也取得了一系列重要成果 (Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 10955; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 14069; JACS, 2013, 135, 19119; Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 1101)。
        上述系列研究成果得到了田禾院士领衔的 国家“973”研究计划、国家自然基金委创新研究群体基金、国家自然科学杰出青年基金、国家自然科学基金重大研究计划、面上项目以及上海市东方学者特聘教授项目的资助。