2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、光敏染料是染料敏化太陽能電池(DSSC)中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分,在太陽光的照射下將被激發(fā)的電子注入TiO2導(dǎo)帶中,與此同時(shí),還原態(tài)的電解質(zhì)(I3-/I-)將氧化態(tài)的染料分子還原成基態(tài)。由于純有機(jī)敏化太陽能電池較低的制作成本,與傳統(tǒng)的金屬化合物敏化電池相比,純有機(jī)染料敏化太陽能電池有了廣泛的研究和長足的發(fā)展。
   本文共設(shè)計(jì)并合成了9個(gè)芳胺類純有機(jī)敏化染料,包括7個(gè)蒽類染料和兩個(gè)三苯胺類染料。并利用1HNMR和13CNMR譜對這些

2、化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。同時(shí),對這9個(gè)光敏染料進(jìn)行了光物理性質(zhì),電化學(xué)性質(zhì),密度泛函理論計(jì)算和光伏性能的各項(xiàng)測試和研究。
   敏化染料的光物理性質(zhì)和其結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)表明,染料分子的共軛性會顯著的影響其光物理性質(zhì),空間位阻越大,體系的共軛性就越差,阻礙了電子在染料分子中的傳遞,使染料的吸收光譜藍(lán)移,吸收太陽光的能力下降。在作為橋鍵的噻吩環(huán)上引入取代基可以調(diào)節(jié)染料的吸收光譜,吸電子基的引入能使染料的吸收光譜發(fā)生紅移。實(shí)驗(yàn)設(shè)

3、計(jì)和合成的所有敏化染料的HOMO軌道能級都能保證染料的重生,LUMO軌道能級都能使電子有效的注入半導(dǎo)體導(dǎo)帶。染料HOMO和LUMO能級值受到染料分子結(jié)構(gòu)變化的影響。并三噻吩做為橋鍵時(shí),敏化染料的HOMO能級值有所升高,使其與電解液中I3-/I-電對之間的電位差變小,最終導(dǎo)致了染料還原再生的驅(qū)動力的降低。
   敏化染料的結(jié)構(gòu)變化對電池的光伏性質(zhì)也會產(chǎn)生重要的影響。通過對不同電子給體蒽類和三苯胺類染料的研究表明,電子給體是非平面結(jié)

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