The possibility of dye charge recombination in DSSCs remains a challenge for the field. This consists of: (a) back‐transfer from the TiO2 to the oxidized dye and (b) intermolecular electron transfer between dyes. The latter is attributed to dye aggregation due to dimeric conformations. This leads to poor electron injection which decreases the photocurrent conversion efficiency. Most organic sensitizers are characterized by an Acceptor‐Bridge‐Donor (A‐Bridge‐D) arrangement that is commonly employed to provide charge separation and, therefore, lowering the unwanted back‐transfer. Here, we address the intermolecular electron transfer by studying the dimerization and photovoltaic performance of a group of A‐Bridge‐D structured dyes. Specifically, eight famous sulfur containing π‐bridges were analyzed (A and D remained fixed). Through quantum mechanical and molecular dynamics approaches, it was found that the formation of weakly stabilized dimers is allowed. The dyes with covalently bonded and fused thiophene rings as Bridges, 6d and 7d as well as 8d with a fluorene, would present high aggregation and, therefore, high probability of recombination processes. Conversely, using TiO2 cluster and surface models, delineated the shortest bridges to improve the adsorption energy and the stability of the system. Finally, the elongation of the bridge up to 2 and 3 units and their photovoltaic parameters were studied. These results showed that all the sensitizers are able to provide similar photocurrent outcomes, regardless of whether the bridge is elongated. © 2017 Wiley Periodicals, Inc.

中文翻译：

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探索噻吩环作为受体-桥-供体染料中的桥单元对 DSSC 中自聚集和性能的相关性

DSSC 中染料电荷重组的可能性仍然是该领域的一个挑战。这包括：（a）从 TiO2 到氧化染料的反向转移和（b）染料之间的分子间电子转移。后者归因于二聚体构象引起的染料聚集。这导致电子注入不良，从而降低光电流转换效率。大多数有机敏化剂的特点是受体-桥-供体（A-Bridge-D）排列，通常用于提供电荷分离，从而降低不需要的反向转移。在这里，我们通过研究一组 A-Bridge-D 结构染料的二聚化和光伏性能来解决分子间电子转移问题。具体来说，分析了八个著名的含硫 π 桥（A 和 D 保持固定）。通过量子力学和分子动力学方法，发现允许形成弱稳定的二聚体。具有共价键合和稠合噻吩环作为桥连的染料，6d 和 7d 以及带有芴的 8d，将呈现高聚集性，因此，重组过程的可能性很高。相反，使用 TiO2 簇和表面模型，描绘出最短的桥，以提高吸附能和系统的稳定性。最后，研究了桥的伸长率达到 2 和 3 个单位及其光伏参数。这些结果表明，无论电桥是否被拉长，所有敏化剂都能够提供类似的光电流结果。© 2017 威利期刊公司。发现允许形成弱稳定的二聚体。具有共价键合和稠合噻吩环作为桥连的染料，6d 和 7d 以及带有芴的 8d，将呈现高聚集性，因此，重组过程的可能性很高。相反，使用 TiO2 簇和表面模型，描绘出最短的桥，以提高吸附能和系统的稳定性。最后，研究了桥的伸长率达到 2 和 3 个单位及其光伏参数。这些结果表明，无论电桥是否被拉长，所有敏化剂都能够提供类似的光电流结果。© 2017 威利期刊公司。发现允许形成弱稳定的二聚体。具有共价键合和稠合噻吩环作为桥连的染料，6d 和 7d 以及带有芴的 8d，将呈现高聚集性，因此，重组过程的可能性很高。相反，使用 TiO2 簇和表面模型，描绘出最短的桥，以提高吸附能和系统的稳定性。最后，研究了桥的伸长率达到 2 和 3 个单位及其光伏参数。这些结果表明，无论电桥是否被拉长，所有敏化剂都能够提供类似的光电流结果。© 2017 威利期刊公司。将呈现高度聚集，因此，重组过程的可能性很高。相反，使用 TiO2 簇和表面模型，描绘出最短的桥，以提高吸附能和系统的稳定性。最后，研究了桥的伸长率达到 2 和 3 个单位及其光伏参数。这些结果表明，无论电桥是否被拉长，所有敏化剂都能够提供类似的光电流结果。© 2017 威利期刊公司。将呈现高度聚集，因此，重组过程的可能性很高。相反，使用 TiO2 簇和表面模型，描绘出最短的桥，以提高吸附能和系统的稳定性。最后，研究了桥的伸长率达到 2 和 3 个单位及其光伏参数。这些结果表明，无论电桥是否被拉长，所有敏化剂都能够提供类似的光电流结果。© 2017 威利期刊公司。这些结果表明，无论电桥是否被拉长，所有敏化剂都能够提供类似的光电流结果。© 2017 威利期刊公司。这些结果表明，无论电桥是否被拉长，所有敏化剂都能够提供类似的光电流结果。© 2017 威利期刊公司。