新型D-π-A結(jié)構(gòu)側(cè)鏈聚合金屬配合物合成及其光伏性能研究.pdf

1、隨著化石能源的消耗以及溫室效應(yīng)導(dǎo)致的全球氣候變化加劇，能源問(wèn)題已經(jīng)成為世界性的問(wèn)題。針對(duì)傳統(tǒng)的化石能源面臨資源枯竭的嚴(yán)峻形勢(shì)，發(fā)展和利用新能源已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，在眾多的可再生能源中(如太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，太陽(yáng)能是目前公認(rèn)的最為理想的替代能源，由于其清潔無(wú)污染且取自不盡，用之不竭等特點(diǎn)，因此注定會(huì)替代傳統(tǒng)化石能源而成為未來(lái)能源市場(chǎng)上的主流。
　　太陽(yáng)能電池一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成為電能的裝置，近些年來(lái)染敏化太陽(yáng)能電池由于

2、其制作工藝簡(jiǎn)單、材料來(lái)源豐富、高效率、低成本等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)而成為研究的熱點(diǎn)。染料敏化劑是染敏化電池的核心組成部分，目前使用的最普遍的染料是釕聯(lián)吡啶配合物光敏染料，盡管釕配合物染料取得了令人矚目的成績(jī)，然而釕配合物染料由于貴金屬釕來(lái)源受限、提純困難以及對(duì)環(huán)境造成永久的污染等使其利用發(fā)展遇到瓶頸。發(fā)展無(wú)毒的，常規(guī)的過(guò)渡金屬配合物染料將會(huì)有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展，許多染料被開(kāi)發(fā)合成出來(lái)，光敏染料的分子結(jié)構(gòu)和電池的光伏性能之間關(guān)

3、系得到了驗(yàn)證，特別是具有D-π-A結(jié)構(gòu)的染料分子顯示了寬而強(qiáng)的吸收光譜特性，D-π-A染料的光吸收性能與電子給體到電子受體的分子內(nèi)電荷(ICT)激發(fā)有關(guān)，這類(lèi)染料的光物理，電化學(xué)以及相關(guān)的ICT強(qiáng)烈的依賴(lài)于給體材料、受體材料以及π橋的各自的部分性能，D-π-A結(jié)構(gòu)的染料當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛。
　　聚合金屬配合物有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如:熱穩(wěn)定性好、易加工，成膜性好等優(yōu)點(diǎn)，其用作發(fā)光材料已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但其用作染敏化太陽(yáng)能電池材料目前還

4、處在發(fā)展的初級(jí)階段，由于這類(lèi)光敏染料兼具有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的各自的優(yōu)勢(shì)，因此我們期待得到一類(lèi)高效的敏化劑。
　　在文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)上，結(jié)合上述理論，本論文將烷基芴，烷氧基苯、雙噻吩咔唑等共軛大π結(jié)構(gòu)的給體材料引入到8-羥基喹啉或1,10-菲洛啉衍生物的金屬配合物體系中，得到三個(gè)系列的聚合物金屬配合物，然后將其應(yīng)用到染敏化太陽(yáng)能電池中，測(cè)試其光伏性能，期望得到短路電流高，轉(zhuǎn)化效率高的新型染料，這對(duì)擴(kuò)展染料敏化劑種類(lèi)具有重要的意義。