含噻吩的光電轉(zhuǎn)換有機(jī)功能半導(dǎo)體的合成與表征.pdf

1、金屬釕配合物染料在染料敏化太陽能電池中已經(jīng)取得了超過11％的轉(zhuǎn)換效率，但是由于其成本較高，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此不能大規(guī)模應(yīng)用。而純有機(jī)染料由于具有高摩爾消光系數(shù)、低成本等優(yōu)點(diǎn)，有望應(yīng)用到染料敏化太陽能電池中，成為目前研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，代表了今后染料的發(fā)展方向。 參照染料敏化太陽能電池對(duì)染料的要求以及最新的發(fā)展趨勢(shì)，我們?cè)O(shè)計(jì)出了具有D—π—A結(jié)構(gòu)的純有機(jī)染料C201和C203，并且通過Suzuki Coupling、Vilsme

2、ier—Haak反應(yīng)和Knoevenagel Condensation反應(yīng)合成所設(shè)計(jì)的染料，并利用紫外吸收、方波伏安、核磁等測(cè)試手段對(duì)其結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了表征與測(cè)試。結(jié)果表明，這兩種染料具有高摩爾消光系數(shù)，合適的氧化還原電位。標(biāo)準(zhǔn)模擬太陽光下進(jìn)行測(cè)試，在以1.0 mol/L DMII，30 mmol/L，I2，0.1 mol/L，GNCS，0.5 molL TBPY作電解質(zhì)的器件中C201和C203分別獲得了7.8％、8.0％的電池效率，

3、在以DMII/EMII/EMITCB/I2/NBB/GNCS(12/12/16/1.67/3.33/0.67)作電解質(zhì)的器件中均獲得了7.0％的轉(zhuǎn)換效率。經(jīng)過1000h測(cè)試，器件各項(xiàng)參數(shù)幾乎不變，染料顯示了良好的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性。在全固態(tài)器件中，C201獲得了4.7％的電池效率，這是純有機(jī)染料在全固態(tài)電池中取得的較高效率。C203分子中的并三噻吩結(jié)構(gòu)，使其在以乙腈體系做電解質(zhì)的器件中，溶劑化效應(yīng)較小，在器件中有良好的穩(wěn)定性，不容易脫附