含梯度供電基的染料合成及其光伏性能研究.pdf

1、太陽(yáng)能是一種取之不盡，用之不竭的綠色能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界一年所消耗的能源總量?jī)H相當(dāng)于太陽(yáng)光照射地球45分鐘的能量，而且太陽(yáng)能的使用不會(huì)破壞地球熱平衡，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。太陽(yáng)能電池(Solar cells)是一種能量轉(zhuǎn)換的光電器件，其由太陽(yáng)光照射后，把光能轉(zhuǎn)換成電能。近年來(lái)，基于納米技術(shù)發(fā)展起來(lái)的染料敏化太陽(yáng)能電池(Dye-sensitized solar cells，DSSC)，以其低廉的成本、簡(jiǎn)單的制備工藝、較高的理論轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)

2、勢(shì)日益受到人們的重視，該電池已被譽(yù)為最有應(yīng)用前景的太陽(yáng)能電池之一。
　　 本文以三苯胺為起始原料，經(jīng)NBS溴化，Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，Stille偶聯(lián)反應(yīng)，Vilsmeier-Haack反應(yīng)，wittig反應(yīng)，以及Knoevenagel縮合反應(yīng)等，合成了六種以N，N-二甲基苯胺或丁氧基苯為第二供電基團(tuán)，三苯胺為第一供電基團(tuán)，噻吩、烯鍵噻吩、環(huán)氧噻吩(EDOT)為π共軛橋(或無(wú)共軛橋)，氰基乙酸為電子受體的敏化染料(XS19～24

3、)，并對(duì)六種目標(biāo)化合物以及未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的中間體化合物進(jìn)行了熔點(diǎn)、紅外、氫譜、碳譜和質(zhì)譜等表征。將其中的三種染料XS19～21應(yīng)用到敏化太陽(yáng)能電池中，對(duì)其光學(xué)性能、電化學(xué)性能和光伏性能進(jìn)行了細(xì)致的研究，對(duì)這三種染料的能級(jí)軌道進(jìn)行了量化計(jì)算，研究了其電子云的分布以及躍遷情況。
　　 染料XS19～21在300nm～500nm之間均有兩個(gè)特征吸收峰，在600nm左右有明顯的熒光發(fā)射光譜。三種染料的電化學(xué)性能測(cè)試顯示，它們的能級(jí)與二氧化