基于吩噁嗪的有機染料的合成及其光伏性能.pdf

1、染料敏化太陽能電池由于其具備制作工藝簡單，光電轉(zhuǎn)化效率高以及成本低等優(yōu)勢而成為研究熱點。作為染料敏化太陽能電池的重要組成部分，光敏染料對提高電池效率起著決定性的作用。其中，吩噁嗪單元由于具有良好的光學(xué)特性被應(yīng)用于染料敏化太陽能電池中，本論文以高效穩(wěn)定的純有機染料的合成為目標(biāo)，開發(fā)了一系列吩噁嗪類小分子染料，并對其合成、表征、光物理以及電化學(xué)特性進行了系統(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單元(POZ)的有機染料。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)通過紫外可見光譜測試，相對于模型分子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。通過理論計算獲得優(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，從而增強分子共軛性，三種分子共軛性的強弱順序為RPOZ-1＞RTPAPOZ-1＞RTPAPOZ。
　　(3)基于四個染料分子的IPCE光電流譜響應(yīng)曲線與紫外可見吸收光譜變化一致?；谒姆N染料的DSSC器件測試結(jié)果顯示，RTPAPOZ-1獲得最高