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文檔簡介
1、光敏染料是染料敏化太陽能電池的核心部分，設(shè)計、開發(fā)高效穩(wěn)定的光敏染料對于提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率以及工業(yè)化應(yīng)用有重要意義。本論文設(shè)計合成了幾個系列純有機光敏染料，系統(tǒng)地研究了染料的物理、電化學性質(zhì)對染料敏化太陽能電池光伏性能的影響。
異喹啉陽離子作為吸電子體引入到D-π-A體系中，設(shè)計合成了一系列不含乙烯基的光敏染料。應(yīng)用于染料敏化太陽能電池時，染料JH304敏化的太陽能電池獲得了最高7.3％(Jsc=14.40 mA·cm-2
2、，Voc=684 mV，F(xiàn)F=74.4％)的光電轉(zhuǎn)換效率。當采用不同數(shù)目-CH2-單元將異喹啉陽離子與羧基分開時，隨著-CH2-數(shù)目的增加，電池的效率由6.8％降低到4.2％。然而，與異喹啉陽離子染料不同，-CH2-數(shù)目的增加使得繞丹寧染料的效率由4.1％提高到4.5％。
羥基作為吸附基團引入D-π-A體系中，設(shè)計合成了一系列吡啶陽離子光敏染料，研究了不同的供電子體對染料光伏性能的影響。最終，染料JH401敏化的太陽能電池獲得
3、了2.6％的光電轉(zhuǎn)換效率，且在440 nm處獲得了80％的IPCE值，這也是到目前為止羥基吸附染料獲得的最高IPCE值。
采用菲醌衍生物為π橋基，設(shè)計合成了含有不同供電子體和橋基的光敏染料。應(yīng)用于染料敏化太陽能電池時，染料JH203敏化的太陽能電池獲得了6.0％(Jsc=11.13mA·cm-2，Voc=720 mV，F(xiàn)F=74.9％)的光電轉(zhuǎn)換效率。老化測試表明，菲醌衍生物染料具有良好的穩(wěn)定性。
基于吩噻嗪的D-π
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