Les colorants photochromiques représentent une classe spécifique de molécules qui peuvent subir des transformations réversibles sous l'effet de l'exposition à la lumière entre des isomères qui possèdent des propriétés optiques différentes. Cette caractéristique particulière les rend intéressants pour une myriade d'applications, allant de la bioimagerie au stockage de données, en passant par la détection ou les lentilles optiques.
Les chercheurs ont conçu et synthétisé quatre nouveaux photosensibilisateurs avec une structure donneur-pi-accepteur intégrant des unités SINO et NIPS comme noyaux photochromiques. Leurs propriétés optiques, photochromiques et acidochromiques ont été minutieusement étudiées afin d'établir des relations structure-propriétés. Puis, après avoir démêlé les formes possibles adoptées en fonction des stimuli, leurs propriétés photovoltaïques ont été évaluées dans des DSSC. Bien que le comportement photochromique ne soit pas toujours préservé, les chercheurs élucident l'interaction entre les propriétés photochromiques, acidochromiques et photovoltaïques et démontrent que ces colorants peuvent agir comme photosensibilisateurs dans les DSSC. Ils rapportent une efficacité maximale de conversion de l'énergie de 2,7 % avec un colorant à base de NIPS, une amélioration décuplée par rapport aux travaux précédents sur une classe similaire de composés.
Ce travail ouvre de nouvelles perspectives de développement pour SINO et NIPS dans les dispositifs optiques et photovoltaïques, et il fournit de nouvelles directions de recherche pour concevoir des matériaux photochromiques avec des caractéristiques améliorées.
Ce travail a été mis à l'honneur
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blog de Materials Chemistry Frontiers par Yu Zhang, rédacteur adjoint.