含烷氧基咔唑供电单元的敏化染料的设计与合成

发布时间：2021-08-12 08:49

　　染料敏化太阳能电池成本低且在制备的过程中对环境要求不高,原料多种多样而被广泛关注。因为咔唑具有很强的给电子能力和热稳定性,同时咔唑类的衍生物具有富电子的大共轭芳香结构以及良好的光电性质等优点而被大量的应用于DSSCs电池中。基于此,本论文致力于设计合成低成本,高效率的咔唑衍生物增敏剂,并将其运用于染料敏化太阳能电池器件中以获得较高的光电转换效率。本论文以邻溴硝基苯和对溴苯酚为起始原料合成苯己氧基取代己基咔唑（HHCBZ）的基团。并以该基团为基础,设计合成了六种有机光敏染料（M92-M97）。重点测试表征了M92-M95的光伏特性、电化学性能,以及染料敏化太阳能电池的光伏性能。研究了三种构效关系:1)己氧基单元的作用对染料性能的影响,在咔唑上引入己氧基单元后,可以使染料的吸收波长发生红移,HOMO能级上升,同时染料抑制电子复合能力增强;2)己氧基取代己基咔唑基团的位置（处于染料的末端或在染料的供电单元上）对染料性能的影响,将HHCBZ单元移至有机染料的末端部分,可导致染料的吸收光谱发生红移,从而提高电池的电流;3)末端供电基团的匹配效应对染料性能的影响,HHCBZ与苯己氧基作为供电基团匹... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

太阳能电池的分类Figure1.1Classificationofsolarcells

具备一定的优势，使其在以后的发展中具备良好的竞争料的要求不高；（2）制备简单，成本较低；（3）工作范围条件；（4）透明度高，颜色样式多，且适用的范围相对较柔软度高可弯折。料太阳能电池的结构组成以及工作原理料太阳能电池（DSSCs）的结构组成料太阳能电池的结构主要包括五个部分：FTO 导电基地、光敏剂、电解质亦或空穴传输层和对电极（通常为镀铂吸附在 TiO2膜上形成工作电极，与镀铂的 FTO 光阴极用后形成完整的 DSSCs。其中，光敏化剂是 DSSCs 的核心以及将激发态电子注入到半导体带的作用，对光电转换

图 1.4AM1.5G 的太阳光波谱分析Figure 1.4 Analysis of sunlight spectrum of AM 1.5G太阳能电池的主要性能参数太阳能电池的研究中，通常用光电流密度（Jsc）、DSSCs 电转化效率(PCE)等来衡量电池的性能的优良。根据实电流-电压曲线），可计算出电池的开路电压，光电效率料敏化太阳能电池中常用的 J-V 曲线。


本文编号：3338008