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導致的全球氣候變化加劇，能源問題已經(jīng)成為世界性的問題。針對傳統(tǒng)的化石能源面臨資源枯竭的嚴峻形勢，發(fā)展和利用新能源已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，在眾多的可再生能源中(如太陽能、水能、風能、地熱能等)，太陽能是目前公認的最為理想的替代能源，由于其清潔無污染且取自不盡，用之不竭等特點，因此注定會替代傳統(tǒng)化石能源而成為未來能源市場上的主流。
　　太陽能電池一種將太陽能轉(zhuǎn)化成為電能的裝置，近些年來染敏化太陽能電池由于

2、其制作工藝簡單、材料來源豐富、高效率、低成本等技術優(yōu)點而成為研究的熱點。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，然而釕配合物染料由于貴金屬釕來源受限、提純困難以及對環(huán)境造成永久的污染等使其利用發(fā)展遇到瓶頸。發(fā)展無毒的，常規(guī)的過渡金屬配合物染料將會有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，許多染料被開發(fā)合成出來，光敏染料的分子結(jié)構(gòu)和電池的光伏性能之間關

3、系得到了驗證，特別是具有D-π-A結(jié)構(gòu)的染料分子顯示了寬而強的吸收光譜特性，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，這類染料的光物理，電化學以及相關的ICT強烈的依賴于給體材料、受體材料以及π橋的各自的部分性能，D-π-A結(jié)構(gòu)的染料當前應用最為廣泛。
　　聚合金屬配合物有著獨特的優(yōu)勢，如:熱穩(wěn)定性好、易加工，成膜性好等優(yōu)點，其用作發(fā)光材料已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，但其用作染敏化太陽能電池材料目前還

4、處在發(fā)展的初級階段，由于這類光敏染料兼具有機材料和無機材料的各自的優(yōu)勢，因此我們期待得到一類高效的敏化劑。
　　在文獻研究基礎上，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，得到三個系列的聚合物金屬配合物，然后將其應用到染敏化太陽能電池中，測試其光伏性能，期望得到短路電流高，轉(zhuǎn)化效率高的新型染料，這對擴展染料敏化劑種類具有重要的意義。