宽光谱有机染料的合成及应用

【摘要】：在染料敏化太阳能电池中,纯有机染料以其低成本和在生产中便于制造等优势,成为利用可再生能源方面一个极具吸引力的分支。这类纯有机染料敏化剂的应用前景广阔。在过去的10多年中,这种电池己经被人们做了大量深入的研究,本文在分子水平设计出三种新型有机染料敏化剂,并通过Suzuki Coupling等方法进行合成,通过核磁等手段对它们的结构进行了表征。这三种染料分别命名为Z1,Z2和Z3。这三种染料是具有不对称结构的功能化敏化剂。文中绘制了染料的J-V特征曲线,得到三种染料的短路电流分别为15.12,14.89和13.26Jsc/mA/cm2,开路电压分别为752.7,734.8和719.4Voc/mV。经过计算,在标准太阳光照射下获得了良好的光电转化效率,分别为8.29%,8.10%和7.24%。 本文还对三种染料做了紫外一可见等一系列器件方面的测试,结果表明：随着芴代三芳胺的引入及其噻吩衍生物π单元的延伸,染料的吸收光谱变宽,发生红移,这都与噻吩具有强共轭结构有关。