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文檔簡介
1、染料敏化半導(dǎo)體納米晶太陽能電池(DSSC)是當(dāng)前物理、化學(xué)和材料科學(xué)研究熱點(diǎn)之一。染料的電子光譜性質(zhì)直接影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率,理想的染料應(yīng)具備以下幾個基本要素:(1)對太陽光譜中的可見光和近紅外光有強(qiáng)吸收;(2)染料分子的激發(fā)態(tài)和半導(dǎo)體的導(dǎo)帶必須能量匹配;(3)染料分子能有效的吸附在半導(dǎo)體表面(化學(xué)吸附)。合理設(shè)計(jì)染料的分子結(jié)構(gòu),是提高DSSC光電轉(zhuǎn)換效率的有效途徑之一。
在本論文工作中,我們設(shè)計(jì)合成了六種R-亞芐基-N
2、-氨基吡啶陽離子和[Ni(mnt)2]2-陰離子組成的離子對配合物,其中R分別為p-nitro(配合物2a),p-mothyl(配合物2b),p-bromo(配合物2c),p-chloro(配合物2d),m-nitro(配合物2e)和m,p-chloro(配合物2f);mnt2-=maleonitriledithiolate(馬來二腈基二硫烯陰離子)。在860 nm左右的近紅外光譜區(qū),配合物2a-2f有中等強(qiáng)度的吸收;結(jié)合DFT、TDD
3、FT計(jì)算分析,該吸收帶歸屬為[Ni(mnt)2]2-陰離子分子內(nèi)的d-d、d-π(MLCT)以及陰陽離子間的電荷遷移(IPCT)躍遷。此外,電子受體R-亞芐基-N-氨基吡啶陽離子分子的LUMO由吡啶分子軌道構(gòu)成,因此,化學(xué)修飾陽離子吡啶部分的分子結(jié)構(gòu),可調(diào)控離子對間的IPCT躍遷帶的性質(zhì)。
鑒于此,我們進(jìn)一步設(shè)計(jì)合成了氮氧自由基吡啶衍生物,制備了氮氧自由基吡啶陽離子和[Ni(mnt)2]2-形成的離子對配合物。紫外-可見-
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