新型吲哚啉敏化染料的合成及性能研究.pdf

1、進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類面臨的能源和環(huán)境問題逐漸增多。隨著不可再生的化石燃料尤其是煤和石油等資源的過度消耗，可能會(huì)引發(fā)人類新一輪的能源危機(jī)。為了尋找一種可再生的且能代替化石燃料的新型能源，科研工作者開始了對(duì)新能源領(lǐng)域的研究進(jìn)程。在眾多能源中，太陽能作為一種可再生的能源是最有發(fā)展前景的新能源之一。太陽能具有很多其他能源不具備的優(yōu)點(diǎn):存總儲(chǔ)量豐富;對(duì)環(huán)境友好型能源;無地域限制;開發(fā)利用方便等?？傊?，隨著不可再生資

2、源的大量消耗，尋找可再生資源勢(shì)在必行。
　　太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的最直接的裝置，受到世界范圍內(nèi)研究者們廣泛關(guān)注。染料敏化太陽能電池作為一種新型的太陽能電池得到進(jìn)一步發(fā)展，因其具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率，低廉的生產(chǎn)成本和簡(jiǎn)單的制備工藝等優(yōu)點(diǎn)。染料敏化劑作為染料敏化太陽能電池的關(guān)鍵組成部分備受關(guān)注。近些年，純有機(jī)染料敏化劑因其具有較高光電轉(zhuǎn)換效率，簡(jiǎn)單的制備過程，低廉的生產(chǎn)成本和容易調(diào)諧等優(yōu)點(diǎn)，受到廣大研究者們的高度關(guān)注，因此純

3、有機(jī)染料敏化劑也得到較快的發(fā)展。
　　基于上述考慮，本論文設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)染料敏化劑分子，并以其作為太陽能電池敏化劑，對(duì)電池的性能進(jìn)行了研究。
　　第1章簡(jiǎn)要介紹染料敏化納米晶太陽能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理以及評(píng)價(jià)電池優(yōu)劣的性能指標(biāo)，同時(shí)還介紹了染料敏化劑的特點(diǎn)和分類，綜述了近些年的太陽能電池染料敏化劑的研究進(jìn)展及其現(xiàn)狀，最后提出了論文的設(shè)計(jì)思想和研究?jī)?nèi)容。
　　第2章分別以具有不同電子傳輸能力的噻吩和呋喃代替乙烯基噻吩基團(tuán)

4、作為共軛Ⅱ橋，以咔唑-吲哚啉連接基團(tuán)作為染料電子供體(donor)，以氰基丙烯酸酸作為染料的電子受體(acceptor)，設(shè)計(jì)并合成了兩種新型的D-D-π-A體系敏化染料WBS-1T和WBS-1F。
　　第3章以染料C-CA為參比染料，分別對(duì)染料WBS-1T和WBS-1F進(jìn)行了光物理和電化學(xué)性能研究，同時(shí)通過使用高斯03程序的6-31G基組混合密度函數(shù)理論（B3LYP）對(duì)染料進(jìn)行量化計(jì)算，以深入了解該類染料的電子特性。