基于平面性因素的新型敏化染料的設(shè)計(jì)合成及性能研究.pdf

1、在染料敏化太陽能電池(DSSC)中香豆素類染料由于其較好的共面結(jié)構(gòu)使其具有良好的的供電子能力，但其缺點(diǎn)具有相對(duì)較低的開路電壓。
　　根據(jù)我們以往的經(jīng)驗(yàn)扭曲的分子結(jié)構(gòu)有利于預(yù)防π鍵聚合。為了進(jìn)一步單獨(dú)評(píng)價(jià)扭曲效應(yīng)和彎曲結(jié)構(gòu)對(duì)染料的光學(xué)、電化學(xué)和光電性質(zhì)的影響，我們通過簡(jiǎn)單的分子設(shè)計(jì)合成了三個(gè)模版香豆素染料:CS-3、CS-4和CS-5。其中CS-3具有的嚴(yán)重扭曲的分子骨架使分子具有超大二面這嚴(yán)重影響分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移過程，從而導(dǎo)致CS

2、-3在三個(gè)染料中具有最弱的光捕獲能力。更重要的是，這個(gè)高度扭曲的結(jié)構(gòu)使CS-3電荷復(fù)合速率明顯加快。相反，一個(gè)適當(dāng)扭曲和彎曲的結(jié)構(gòu)CS-4的光捕獲能力比CS-3更好，從而可以更好地預(yù)防電荷復(fù)合。即使沒有共吸附劑CS-4染料敏化太陽能電池也可以達(dá)到704 mV的較高開路電壓。因此，我們的研究結(jié)果顯示，雖然分子共面的破壞可能削弱光捕獲能力和降低短路電流電流，但適當(dāng)?shù)呐で蛷澢姆肿咏Y(jié)構(gòu)仍然大大有利于提高染料敏化太陽能電池的開路光電壓。