噻吩類化合物的合成以及在DSSC中的應(yīng)用研究.pdf

1、染料敏化太陽電能池由于其制備工藝簡單，制造成本低廉，成為近年來太陽能光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的研究熱點。本文在大量文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，重點研究了聚合物在染料敏化太陽電能池中的應(yīng)用，主要工作如下：
　　 1．采用光照化學(xué)氧化聚合法制備出低聚3-噻吩甲酸-碳納米管復(fù)合物，通過光譜和電化學(xué)等技術(shù)對該復(fù)合物進行了詳細(xì)的表征。結(jié)果顯示，復(fù)合物為低聚3-噻吩甲酸包覆在碳納米管上，形成以碳納米管為“核”，低聚3-噻吩甲酸為“殼”的“核-殼”結(jié)構(gòu)。此外，碳納

2、米管的摻入，使復(fù)合物的導(dǎo)電性能和熱穩(wěn)定性能得到顯著提高。將低聚3-噻吩甲酸-碳納米管復(fù)合物應(yīng)用于制備全固態(tài)染料敏化太陽能電池，表現(xiàn)出較純低聚3-噻吩甲酸優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換性能。通過優(yōu)化當(dāng)以C電極為對電極時，較使用鉑對電極可以明顯增大電池的填充因子及光電轉(zhuǎn)換效率。其中碳納米管含量為15.7％的聚3-噻吩甲酸-碳納米管復(fù)合材料的光電轉(zhuǎn)換效率（η）最大，為0.28％，開路電壓(V0c)549mV，短路電流(Isc)0.747mA/cm2，并發(fā)現(xiàn)聚

3、合物的導(dǎo)電性對光電轉(zhuǎn)換性能有所影響。
　　 2．通過化學(xué)合成，合成了四種3-噻吩甲酸衍生物分子以及四種低聚3-噻吩甲酸衍生物分子，采用紅外光譜、紫外光譜、電化學(xué)技術(shù)等對該染料進行了詳細(xì)的表征。結(jié)果表明，低聚3-噻吩甲酸衍生物對納晶二氧化鈦膜電極具有一定的敏化能力，以其為染料敏化劑組裝的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率最高為0.153％，且較聚合前的光電效率高出近3～6倍。
　　 3．設(shè)計、合成新的染料敏化分子，以噻吩環(huán)為母體，引