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《华南理工大学》 2010年
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三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用

赵爱婷  
【摘要】: 目前,太阳能电池的研究热点是被称为下一代太阳能电池的量子点太阳能电池。制备简单,成本较低的窄禁带半导体量子点作为太阳能电池的敏化剂有许多优点: (1)可以通过控制量子点的尺寸调节能隙结构,使其吸收光谱能够匹配太阳光光谱; (2)半导体量子点的固有偶极矩可以使电荷快速分离; (3)量子点吸收一个光子能够产生多个光生电子,能提高光电转换效率。但是,由于光致电子与量子点的表面空穴发生重组而使电池具有光降解和光不稳定性,导致量子点敏化传统TiO2多孔膜所制备的光电极光电转换效率一直比较低。 咪唑衍生物因为具有良好的电子转输性能和高热稳定性,可以作为电子给体(Donor,简称D)与具有特殊的π电子体系,完美的空间结构,较小的重组能、合适的还原电势的良好的电子受体(Acceptor,简称A)富勒烯通过共价键连接,形成D-A分子体系。含富勒烯的D-A分子体系能够在光诱导下产生长时间的电荷分离态((Charge-separated State),在构造太阳能电池等方面具有重大应用价值。 本文以苯偶酰和N-乙基咔唑为原料,通过硝化反应、乙酰化反应、Radziszewki环化反应, Prato反应合成了两种三芳基咪唑类的富勒烯D-A二元体系:化合物7(Im-C60)和化合物8(Bn-Im-C60)。并首次合成了中间体化合物5和6,优化了化合物5和6的合成条件。所有首次合成的化合物均通过IR,质谱,1H-NMR,13C-NMR等分析手段进行表征,证实了其结构;并通过紫外—可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安等对其光电学性质进行研究。研究结果表明:相比化合物5,苄基取代的化合物6的紫外吸收峰蓝移。取代基的引入对荧光光谱也有一定影响。在同一溶剂中,其荧光发射峰有明显的差异:化合物5的荧光发射峰(494 nm)与化合物6的荧光发射峰(424 nm)相比蓝移70 nm;化合物7和8,紫外—可见吸收光谱显示了两种化合物都在432 nm、700 nm处出现新峰,这是富勒烯吡咯烷的特征峰,说明体系是发生化学键和,而不是物理混合。 组装了以C60,化合物7(Im-C60),化合物8(Bn- Im-C60)为做敏化剂的敏化太阳能电池,以CdSe为敏化剂的量子点敏化太阳能电池,和以Im-C60-CdSe,Bn-Im-C60-CdSe为敏化剂的杂化量子点太阳能电池。对照结果发现:核壳结构的引入增加了电池的短路电流、开路电压,从而增加了它的能量转化效率。因为单个的量子点颗粒容易受到杂质和晶格缺陷的影响,存在大量的非辐射复合中心。在核CdSe QDs上制备C60衍生物的保护壳,可以去除量子点的表面缺陷,为电子的迁移提供顺畅的通道,增加核的物理稳定性和光稳定性。而且,CdSe-C60复合簇的η高于CdSe和C60膜,这不仅与CdSe和C60单个组分有关,还反应了二者间的最佳协同作用。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM914.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李品将;李清华;徐波;李彪;;染料敏化太阳能电池的发展[J];能源与环境;2008年05期
2 向弘;朱斌;徐昕荣;胡朝辉;;基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱在高分子聚合物研究应用中的样品制备方法[J];广东化工;2009年08期
3 蓝鼎,罗欣莲,万发荣,龙毅;TiO_2薄膜的制备方法及其对染料敏化太阳电池性能的影响[J];感光科学与光化学;2003年04期
4 宁佳;王德平;黄文旵;姚爱华;郁美娟;;CdSe量子点的制备及荧光性能改善[J];功能材料;2007年09期
5 高妍;张志强;周袭非;胡知之;;2-(4’-硝基苯基)-4,5-二(3’-硝基苯基)咪唑合成及机理研究[J];化工新型材料;2005年12期
6 李珊,王宏青;微波诱导催化合成N-乙基咔唑[J];化学试剂;2000年04期
7 郑立平,周清梅,王飞,邓先宇,俞刚,曹镛,宁滨,郭志新;新型C_(60)衍生物的合成及其太阳能电池性能[J];化学学报;2004年01期
8 王伟,方奇,刘志强,曹笃霞,邓敏智;V形咔唑衍生物的合成及荧光性质[J];化学学报;2005年14期
9 高妍,张志强,周袭非,胡知之;芳基取代咪唑衍生物荧光性能的研究[J];化工科技;2005年03期
10 牛淑云,来巍;有机发光材料研究进展[J];辽宁师范大学学报(自然科学版);2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的制备[J];四川有色金属;2003年02期
2 李霞;于贤昌;艾希珍;李清明;;日光温室采光与下挖深度优化设计[J];山东农业科学;2011年09期
3 林航;陈晓明;;变电站光伏直流系统的研究与应用[J];安徽电力;2008年04期
4 牟志平;;户用PV系统设计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年03期
5 贺立三;刘振波;高林朝;高艳军;;太阳能地板辐射采暖系统的应用研究[J];安徽农业科学;2008年15期
6 张莉,褚道葆;酸度对偏钛酸水热法合成纳米TiO_2的影响[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年01期
7 韩雷涛;谢建;苏庆益;;云南省昆明市高校太阳能热水系统的研究[J];中国建设动态(阳光能源);2007年01期
8 王宁;吴昌宏;舒杰;;双面太阳电池垂直安装发电性能的测试[J];中国建设动态(阳光能源);2007年03期
9 王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;;大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护[J];阳光能源;2008年04期
10 张鹏;;太阳能高效路灯系统工作原理与设计[J];阳光能源;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏琪;赵俊;;太阳能空气集热器传热性能实验研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 王璐;籁斌贤;王宗耀;王建明;;太阳能环保游船[A];薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会论文集[C];2009年
3 彭鲲;牛淑云;;纳米晶TiO_2的制备及其表面光电性能研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
4 岳恩;唐龙;罗顺安;张平;;铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池的研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
5 傅家祥;;并网太阳能光伏发电系统最大功率跟踪技术研究[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
6 李蔚;;太阳能光伏技术与建筑应用[A];《湖北省建设领域节能减排》论坛资料汇编[C];2008年
7 祝传福;;终端能量梯级效能研究与发电照明技术应用[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2010)[C];2010年
8 宋莎莎;黄净洁;李粤;;太阳能在牧草干燥中的应用研究[A];2007海南机械科技论坛论文集[C];2007年
9 王俊尉;谷晋川;黄健盛;南艳丽;;纳米二氧化钛制备技术的发展[A];中国纳米级无机粉体材料发展·节能·环保高峰论坛论文集[C];2007年
10 杨坚;栗志;李芷昕;;太阳能制冷技术的应用及发展趋势[A];福建省科协第七届学术年会能源分会专刊[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 徐晓冰;光伏跟踪系统智能控制方法的研究[D];合肥工业大学;2010年
3 刘斌;二氧化钛光催化材料的掺杂改性及其对气体污染物净化性能的研究[D];兰州大学;2010年
4 朱震宇;我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究[D];中国地质大学(北京);2010年
5 赵佳飞;纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
6 李春芳;太阳能电动车关键技术研究[D];吉林大学;2011年
7 李福民;反型聚合物太阳能电池的研究[D];吉林大学;2011年
8 刘一婷;基于酞菁铜的太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
9 张彩珍;太阳能级硅(SOG-Si)光伏电池中多孔硅吸杂工艺及其神经网络分析方法研究[D];兰州大学;2011年
10 郭小松;热丝化学气相沉积制备硅氢薄膜及其性质的研究[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李本元;太阳能光伏发电单相并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
2 贾红;氧化物半导体的湿化学法制备[D];浙江理工大学;2010年
3 刘磊;河南太阳能热水器与住宅一体化设计研究[D];郑州大学;2010年
4 李亭;光伏发电系统自适应控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 于希洋;光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 刘伟娜;自制改性TiO_2可见光降解亚甲基蓝的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 雷家宁;三相光伏并网发电系统研究[D];长沙理工大学;2010年
8 高兴海;太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究[D];甘肃农业大学;2010年
9 安丽;太阳能供暖系统的模拟研究[D];中国海洋大学;2010年
10 冯小明;染料敏化太阳能电池光阳极和对电极的研究[D];湘潭大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆丹,郭建华,刘宇,李艳琴,吴英,王悦;吩基吡啶铍(Bepp_2)配合物的高效蓝光器件(英文)[J];发光学报;2005年02期
2 郑晓梅,金林培,王明昭,张家骅,吕少哲;Ln(p-ABA)_3bpy·2H_2O的合成、晶体结构和光谱分析[J];高等学校化学学报;1995年07期
3 周德建,赵一雷,甘良兵,骆初平,黄春辉,吕木坚,潘景歧,武轶;含氮Ylide对C_(60)的1,3-偶极环加成反应法合成含吡咯环C_(60)衍生物[J];高等学校化学学报;1997年05期
4 王素凡,封继康,崔勐,孙家锺,刘鹏,高振,孔繁敖;硅-硫团簇(SiS_2)_n~+(n=1—3)的结构和振动光谱的量子化学研究[J];高等学校化学学报;2000年02期
5 张莉,杨迈之,,高恩勤,乔学斌,郝彦忠,王艳琴,蔡生民,孟凡顺,田禾;五甲川菁染料的敏化作用及其在Gr¨atzel型太阳能电池中的应用[J];高等学校化学学报;2000年10期
6 张莉,任焱杰,张正诚,方世碧,田禾,蔡生民;菁类染料敏化的固态纳米TiO_2光电化学电池[J];高等学校化学学报;2001年07期
7 李斌,邱勇;染料敏化纳米太阳能电池[J];感光科学与光化学;2000年04期
8 郝三存,吴季怀,林建明,黄昀昉;铂修饰光阴极及其在纳晶太阳能电池中的应用[J];感光科学与光化学;2004年03期
9 王婷婷,曾和平,霍延平;富勒烯吡咯烷衍生物的应用研究进展[J];合成化学;2005年02期
10 蒋启军,王婷婷,霍延平,曾和平;富勒烯C_(60)吡咯烷键联噻吩基分子设计的理论研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);2005年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦孝保;太阳能电池用高纯硅的制法[J];安徽科技;1995年09期
2 杨顺昌;太阳能异步发电系统的研究[J];东方电气评论;1999年03期
3 德兴;德国最大太阳能电池厂投产[J];节能;2000年02期
4 ;国家太阳能电池示范工程落户保定[J];西部广播电视;2002年03期
5 李有观;;巧妙利用太阳能的住宅[J];科技经济市场;2003年06期
6 袁茵;;太阳能电池阳光普照[J];电子技术;2006年03期
7 高彤;;采集太阳能(下)——基础化学推进新型低成本太阳能电池的开发[J];上海化工;2008年02期
8 王碧辉;卢影;;哈博公司250兆瓦太阳能光伏项目落户浙江嘉兴[J];阳光能源;2009年02期
9 ;台联电投资100万美元在山东建太阳能电池厂[J];电源世界;2009年11期
10 黄韬;;太阳能应用 政府主导最重要[J];环境;2009年11期
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1 李冬梅;罗艳红;孟庆波;;量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
2 刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;;量子点敏化太阳能电池研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
3 张海波;;太阳能电池输出特性的分析及检测[A];中国航海学会航标专业委员会沿海、内河航标学组联合年会学术交流论文集[C];2003年
4 李美成;;太阳能电池表面纳米微结构研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
5 尚会霞;罗艳红;孟庆波;占肖卫;;有机染料锚数对染料敏化太阳能电池性能的影响[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年
6 王晶辉;何荣幸;齐丹;;锌卟啉敏化太阳能电池性能:从头算非绝热动力学研究[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
7 黄昀昉;吴季怀;林建明;黄妙良;;高效染料钠晶TiO_2太阳能电池[A];2000'全国光催化学术会议论文集[C];2000年
8 孟昭渊;;太阳能电池应用[A];江苏省能源研究会成立二十周年纪念暨第十届学术年会热电专委会第十二届年会暨学术报告会论文集[C];2004年
9 王信春;;富铟与富铜CuInSe_2薄膜的光电性能[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
10 王参;于哲勋;李冬梅;罗艳红;孟庆波;;准固态电解质在量子点敏化太阳能电池中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
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1 杨东;光纤也能变身太阳能电池[N];中国煤炭报;2009年
2 黄女瑛 DigiTimes;太阳能厂跨洋吸金 几家欢乐几家愁[N];电子资讯时报;2007年
3 记者  郭云飞 通讯员  张世平;太阳能电池级多晶硅光伏项目落户益阳[N];湖南日报;2006年
4 詹铃;涉足太阳能光伏产业公司一览[N];21世纪经济报道;2006年
5 杨先碧;依靠太阳能的家庭[N];学习时报;2007年
6 天同证券 张锐;G风帆 太阳能电池新贵[N];证券时报;2006年
7 本报记者 翁海华;PE“新锐”王刚:太阳能行业的坚定支持派[N];21世纪经济报道;2007年
8 记者 张国伟;行者集团利用太阳能获新突破[N];中国贸易报;2008年
9 无暇;太阳能电池面临出口为主的尴尬[N];中国经济导报;2008年
10 本报记者王颖春 采写;邱第明:中国最早太阳能企业的跌宕起伏[N];中国经济导报;2008年
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1 舒婷;量子点敏化太阳能电池结构调控与性能优化[D];华中科技大学;2012年
2 宋鑫;量子点敏化太阳能电池:制备及光电转换性能的改进[D];天津大学;2010年
3 朱光;敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究[D];华东师范大学;2012年
4 刘一婷;基于酞菁铜的太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
5 李福民;反型聚合物太阳能电池的研究[D];吉林大学;2011年
6 李国龙;聚合物太阳能电池中光吸收增强效应的研究[D];浙江大学;2012年
7 宋明辉;聚光多结太阳能电池的设计、制备及可靠性研究[D];华中科技大学;2012年
8 陶晨;反型体异质结聚合物太阳能电池的研究[D];吉林大学;2010年
9 薛丽丽;有机/聚合物太阳能电池:活性层结构、形貌及光伏性能[D];吉林大学;2010年
10 邹业;有机小分子太阳能电池的效率优化及衰减性研究[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵爱婷;三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用[D];华南理工大学;2010年
2 徐丹;敏化太阳能电池中染料的合成研究[D];郑州大学;2010年
3 刘春;基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用[D];南京航空航天大学;2010年
4 刘瑞;利用不同阴极缓冲层改善有机小分子Pentacene/C_(60)太阳能电池的性能[D];北京交通大学;2010年
5 和川;用电化学阻抗谱研究染料敏化太阳能电池的电子传输与复合特性[D];复旦大学;2010年
6 张兴良;太阳能电池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2010年
7 白静璐;SCNTs和PPDIF应用于聚合物太阳能电池中的研究[D];北京交通大学;2011年
8 冷艳;TiO_2/CdS复合薄膜光电极的制备及其光电特性研究[D];吉林大学;2010年
9 张春萍;CuO薄膜的制备及其光伏特性研究[D];杭州电子科技大学;2010年
10 郝三存;天然色素敏化TiO_2多孔膜太阳能电池的研究[D];华侨大学;2004年
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