华东理工大学解永树教授团队在前期研究基础上，设计、合成了能高效捕获室内光能的纯有机协同伴侣染料，制备其敏化太阳能电池，文章重点探讨了室内光源下光伏性能的提升策略。

染料敏化太阳能电池 (dye sensitized solar cells，DSSCs) 是一类制备较为简便、成本相对低廉的光伏技术。除了可用于太阳能转换之外，还可将室内光源释放的能量转换成电能，为传感器和计算器等小型电子设备供电，具有广阔的发展前景。近几年来，室内 DSSCs 研究取得了一定进展。然而，相比于标准太阳光，室内光源强度弱，光生电子数量较少，电荷复合问题更为突出，电压损失增大。因此设计与室内光源光谱匹配且电压损失低的染料敏化剂是提升其光电转换效率的前提。

解永树教授课题组前期工作中将纯有机染料单元与卟啉染料单元通过共价键连接，发展了一类新型协同伴侣染料，可以通过分子内共敏化效应实现可见光区较强的全光谱吸收，在标准太阳光条件下，光电性能突出。基于该类分子设计策略，有望发展高效室内染料敏化剂。卟啉染料共轭结构较大，染料分子间往往存在较为严重的聚集作用，造成激发态淬灭和能量损失。同时，染料聚集留下的吸附空位也加剧了电荷复合，因此卟啉染料在室内光源下往往具有较明显的电压损失，不利于卟啉基协同伴侣染料的室内光伏应用。相比之下，纯有机染料不仅与室内光源具有较好的光谱匹配性，而且电压损失较小，已经发展成为室内光伏应用中一类重要的染料敏化剂，光电转换效率达到了 20% 以上。但是，纯有机染料依旧存在光捕获能力不足以及分子间共敏化过程繁琐等问题。

基于上述背景，本工作基于分子内共敏化策略，设计、合成了与室内光源光谱匹配性更好、且电压损失更低的纯有机协同伴侣 (concerted companion organic dyes, CCOD) 染料，系统探究了它们在不同光源下的光伏性能。结果表明，CCOD-2 染料在 300–650 nm 范围内具有强吸收特征。给体部分的长烷氧链 (–OC₁₂H₂₅) 有助于形成致密吸附的染料保护层，有效抑制了电荷复合，在标准太阳光下的光电转换效率达到了 10.4%。

值得强调的是，CCOD-2 染料的吸收光谱与室内光源的发射光谱匹配较好，在 T5 荧光灯 (2500 lux) 照射下，开路电压和短路电流分别为 692 mV 和 0.424 mA·cm^-2，光电转换效率达到 28.0%，明显高于相同条件下的参比钌染料 N719 (22.5%) 和含卟啉单元的协同伴侣染料 XW61 (22.4%)。

本研究表明，由两种吸收互补的有机染料单元构建的纯有机协同伴侣染料有望用于发展高效捕获室内光能的 DSSCs，值得进一步深入研究。