D-A-π-A型有機(jī)芳胺染料的合成及其光伏性能研究.pdf

1、D-A-π-A型染料結(jié)構(gòu)是在基本的 D-π-A型結(jié)構(gòu)中引入一個吸電子基團(tuán)(如苯并噻二唑)作為缺電子受體，從而能夠延長吸收光譜而提高光捕獲能力和效率，并且可以調(diào)節(jié)HOMO和LUMO能級，降低禁帶寬度，有效提高能量轉(zhuǎn)換效率，因此D-A-π-A型結(jié)構(gòu)具有很大的研究價值與發(fā)展空間。氮吡咯噻吩結(jié)構(gòu)(DTP)作為噻吩衍生物，是一種很好的π-橋結(jié)構(gòu)，具有容易修飾等優(yōu)勢，能夠很好地拓寬光譜吸收范圍，以及提高電子傳輸效率，從而提高能量轉(zhuǎn)換效率。基于此，我

2、們以苯并噻二唑、連噻吩、對硝基苯酚等為起始原料合成了三種新的D-A-π-A型染料。
　　通過將合成的有機(jī)染料應(yīng)用于敏化太陽能電池，我們考察了不同的π-橋及π-橋上不同的二級供電基團(tuán)對 D-A-π-A型染料電池光電性能、光物理性能以及光化學(xué)性能的影響，同時也對染料在不同電解質(zhì)中的光電性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：(1)在π-共軛橋中引入DTP基團(tuán)更加能夠增加分子的光捕獲能力拓寬光譜吸收，并且使得DTP基團(tuán)二面角變小，提高電子傳遞效率

3、；(2) FS16和FS17由于長烷基鏈的引入，能夠更加有效地抑制電子復(fù)合和分子聚集，從而具有更大的電荷密度和電子壽命，提高了電池的性能；(3)在比較不同電解質(zhì)對電池性能的影響中，我們發(fā)現(xiàn)Co-phen電解質(zhì)具有更好的效果，并且電解質(zhì)中隨著TBP濃度的增加，電池的能量轉(zhuǎn)換效率反而降低，在0.5 M下，效果最好；(4) FS17由于分子中二級供電基團(tuán)的供電作用較強(qiáng)，而具有較好的效率，在0.5 M的TBP濃度下，F(xiàn)S17效率達(dá)到了8.14％