基于含硫配体的铜（Ⅱ/Ⅰ）配合物氧化还原电对的染料敏化太阳能电池的研究
发布时间：2021-01-20 01:58
近年来,已有一些对于染料敏化太阳能电池（DSSCs）中铜电解质体系的报道,但其中大多数体系的铜配合物都是基于邻菲罗琳或联吡啶配体结构,即它们的配位原子均为氮原子,对于其他结构的报道很少;且大部分铜电解质体系的开路电压和光电转换效率都不够高。本文围绕染料敏化太阳能电池中的铜电解质展开工作,希望通过对铜配合物的配体结构和配位原子的设计和调节,达到同时提高器件开路电压和整体光电转换效率的目的。论文设计了一类具有四齿二硫二氮配体铜的配合物[Cu（L1）]2+/+和[Cu（L2）]2+/+（L1=1,2-双（（吡啶-2-基甲基）硫代）乙烷,L2=N,N’-二甲基-N,N’-双（吡啶-2-基甲基）乙烷-1,2-二胺）,并作为氧化还原电对应用于DSSC中。这两种配体结构无大共轭基团,与Y123染料的竞争吸收很弱,利于器件获得更高的短路电流。与[Cu（L2）]2+/+相比,[Cu（L1）]2+/+中将两个配位氮原子换成硫原子,使其氧化还原电位正移了610 mV。基于[Cu（L2）]2+/+的电...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 染料敏化太阳能电池的结构及工作原理
1.1.1 染料敏化太阳能电池的结构
1.1.2 染料敏化太阳能电池的工作原理
1.2 染料敏化太阳能电池中电解质的研究
–/Ⅰ3
–氧化还原电对"> 1.2.1 Ⅰ–/Ⅰ3
–氧化还原电对
1.2.2 新型无机氧化还原电对
1.2.3 纯有机氧化还原电对
1.2.4 钴配合物氧化还原电对
1.2.5 铁配合物氧化还原电对
1.2.6 铜配合物氧化还原电对
1.2.7 电解质中的添加剂
1.3 选题依据和意义
2 二硫二氮配体的铜（Ⅱ/Ⅰ）电对在染料敏化太阳能电池中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 配体及铜配合物的合成及表征
2.2.3 DSSC器件的组装
2.2.4 铜配合物的X-射线单晶衍射测试
2.2.5 铜配合物和染料Y123的紫外-可见吸收测试
2.2.6 铜配合物的电化学测试
2.2.7 铜配合物的电子顺磁共振光谱测试
2.2.8 铜配合物的高分辨质谱测试
2.2.9 基于铜配合物电对的DSSC器件性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 二氮二硫铜配合物的分子结构与单晶结构分析
2.3.2 二氮二硫铜配合物的紫外-可见吸收光谱分析
2.3.3 二氮二硫铜配合物的电化学测试分析
2.3.4 二氮二硫铜配合物的质谱分析
2.3.5 二氮二硫铜配合物的电子顺磁光谱分析
2.3.6 基于二氮二硫铜电解质的DSSC的J-V曲线分析
2.3.7 基于二氮二硫铜电解质的DSSC的IPCE曲线分析
2.3.8 基于二氮二硫铜电解质的瞬态吸收光谱分析
2.4 本章小结
3 四硫配体的铜（Ⅱ/Ⅰ）电对在染料敏化太阳能电池中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 铜配合物的合成及表征
3.2.4 铜配合物的电子顺磁共振光谱测试
3.2.5 器件电化学阻抗测试和电子寿命的计算
3.2.6 电荷提取测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 四硫铜配合物的结构式与单晶结构分析
3.3.2 四硫铜配合物及染料的紫外-可见吸收光谱分析
3.3.3 四硫配体及铜配合物的电化学分析
3.3.4 添加剂对四硫铜配合物的影响
3.3.5 四硫铜配合物的瞬态吸收光谱分析
3.3.6 基于四硫Cu（Ⅱ/Ⅰ）氧化还原电对的DSSC器件J–V曲线分析
3.3.7 基于四硫Cu（Ⅱ/Ⅰ）氧化还原电对的DSSC器件IPCE曲线分析
3.3.8 电荷提取测试的分析
3.3.9 电化学阻抗与电子寿命分析
3.3.10 染料溶液中的鹅去氧胆酸在DSSCs中的作用分析
3.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：2988134
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 染料敏化太阳能电池的结构及工作原理
1.1.1 染料敏化太阳能电池的结构
1.1.2 染料敏化太阳能电池的工作原理
1.2 染料敏化太阳能电池中电解质的研究
–/Ⅰ3
–氧化还原电对"> 1.2.1 Ⅰ–/Ⅰ3
–氧化还原电对
1.2.2 新型无机氧化还原电对
1.2.3 纯有机氧化还原电对
1.2.4 钴配合物氧化还原电对
1.2.5 铁配合物氧化还原电对
1.2.6 铜配合物氧化还原电对
1.2.7 电解质中的添加剂
1.3 选题依据和意义
2 二硫二氮配体的铜（Ⅱ/Ⅰ）电对在染料敏化太阳能电池中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 配体及铜配合物的合成及表征
2.2.3 DSSC器件的组装
2.2.4 铜配合物的X-射线单晶衍射测试
2.2.5 铜配合物和染料Y123的紫外-可见吸收测试
2.2.6 铜配合物的电化学测试
2.2.7 铜配合物的电子顺磁共振光谱测试
2.2.8 铜配合物的高分辨质谱测试
2.2.9 基于铜配合物电对的DSSC器件性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 二氮二硫铜配合物的分子结构与单晶结构分析
2.3.2 二氮二硫铜配合物的紫外-可见吸收光谱分析
2.3.3 二氮二硫铜配合物的电化学测试分析
2.3.4 二氮二硫铜配合物的质谱分析
2.3.5 二氮二硫铜配合物的电子顺磁光谱分析
2.3.6 基于二氮二硫铜电解质的DSSC的J-V曲线分析
2.3.7 基于二氮二硫铜电解质的DSSC的IPCE曲线分析
2.3.8 基于二氮二硫铜电解质的瞬态吸收光谱分析
2.4 本章小结
3 四硫配体的铜（Ⅱ/Ⅰ）电对在染料敏化太阳能电池中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 铜配合物的合成及表征
3.2.4 铜配合物的电子顺磁共振光谱测试
3.2.5 器件电化学阻抗测试和电子寿命的计算
3.2.6 电荷提取测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 四硫铜配合物的结构式与单晶结构分析
3.3.2 四硫铜配合物及染料的紫外-可见吸收光谱分析
3.3.3 四硫配体及铜配合物的电化学分析
3.3.4 添加剂对四硫铜配合物的影响
3.3.5 四硫铜配合物的瞬态吸收光谱分析
3.3.6 基于四硫Cu（Ⅱ/Ⅰ）氧化还原电对的DSSC器件J–V曲线分析
3.3.7 基于四硫Cu（Ⅱ/Ⅰ）氧化还原电对的DSSC器件IPCE曲线分析
3.3.8 电荷提取测试的分析
3.3.9 电化学阻抗与电子寿命分析
3.3.10 染料溶液中的鹅去氧胆酸在DSSCs中的作用分析
3.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：2988134
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