基于吩噁嗪的有機(jī)染料的合成及其光伏性能.pdf

1、染料敏化太陽(yáng)能電池由于其具備制作工藝簡(jiǎn)單，光電轉(zhuǎn)化效率高以及成本低等優(yōu)勢(shì)而成為研究熱點(diǎn)。作為染料敏化太陽(yáng)能電池的重要組成部分，光敏染料對(duì)提高電池效率起著決定性的作用。其中，吩噁嗪?jiǎn)卧捎诰哂辛己玫墓鈱W(xué)特性被應(yīng)用于染料敏化太陽(yáng)能電池中，本論文以高效穩(wěn)定的純有機(jī)染料的合成為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)了一系列吩噁嗪類(lèi)小分子染料，并對(duì)其合成、表征、光物理以及電化學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析，揭示了染料結(jié)構(gòu)與染料敏化太陽(yáng)能電池光電性能間的關(guān)系。
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2、合成三種基于吩噁嗪?jiǎn)卧?POZ)的有機(jī)染料。在模型分子RPOZ的基礎(chǔ)上，將富電子EDOT單元插入POZ結(jié)構(gòu)與噻吩結(jié)構(gòu)之間，從而獲得染料RPOZ-1。在RPOZ的7號(hào)位引入烷氧鏈三苯胺獲得D-D-π-A型吩噁嗪染料分子RTPAPOZ。在三苯胺結(jié)構(gòu)與POZ結(jié)構(gòu)間插入EDOT單元，獲得D-π-D-π-A型吩噁嗪染料RTPAPOZ-1。
　　(2)通過(guò)紫外可見(jiàn)光譜測(cè)試，相對(duì)于模型分子RPOZ，發(fā)現(xiàn)隨著π單元與D單元的引入，RPOZ-1，R

3、TPAPOZ，和RTPAPOZ-1的吸收光譜都有一定程度的紅移，其中RPOZ-1吸收光譜發(fā)生最大程度的紅移。通過(guò)理論計(jì)算獲得優(yōu)化的分子結(jié)構(gòu)，認(rèn)為EDOT的引入可以減小分子結(jié)構(gòu)單元間的扭轉(zhuǎn)角，從而增強(qiáng)分子共軛性，三種分子共軛性的強(qiáng)弱順序?yàn)镽POZ-1＞RTPAPOZ-1＞RTPAPOZ。
　　(3)基于四個(gè)染料分子的IPCE光電流譜響應(yīng)曲線與紫外可見(jiàn)吸收光譜變化一致?；谒姆N染料的DSSC器件測(cè)試結(jié)果顯示，RTPAPOZ-1獲得最高