基于三芳基甲烷的有機(jī)染料的合成及其光伏性能.pdf

1、在太陽能電池研究領(lǐng)域，染料敏化太陽能電池(DSSC)因其特有的優(yōu)勢而顯示出良好的發(fā)展前景。染料敏化劑是DSSC的關(guān)鍵材料。鑒于純有機(jī)D-π-A(給體-共軛單元-受體)染料原料豐富易得、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、對(duì)環(huán)境無污染等特點(diǎn)，本文以新型純有機(jī)染料敏化劑的設(shè)計(jì)合成為主要目標(biāo)，首次引入類三苯胺結(jié)構(gòu)的三芳基甲烷作為D單元，設(shè)計(jì)了新型的基于三芳基甲烷的D-π-A有機(jī)染料TTM，對(duì)其合成、表征與光電性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，獲得了三芳基甲烷類染料分子結(jié)構(gòu)對(duì)其光

2、譜特性和光電轉(zhuǎn)換性能的一些規(guī)律性認(rèn)識(shí)。
　　(1)合成了4個(gè)基于三芳基甲烷的有機(jī)染料分子TTM-1，TTM-2，TTM-3，TTM-4。對(duì)TTM系列染料分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系進(jìn)行了研究分析。電化學(xué)測試結(jié)果表明，所合成的4個(gè)TTM染料分子擁有與TiO2導(dǎo)帶以及電解質(zhì)中的氧化還原電對(duì)匹配的能級(jí)。光物理分析表明，它們摩爾吸光系數(shù)都比較大，在TTM分子中引入柔性烷基鏈對(duì)其光譜最大吸收峰沒有明顯影響，而共軛單元的延長可以拓寬吸收光譜。量子化學(xué)計(jì)

3、算可以得到染料分子D單元與共軛單元的二面角各不相同，角度較小的π電子離域性較好。
　　(2)4個(gè)TTM染料分子的光電轉(zhuǎn)換效率(IPCE)曲線的響應(yīng)范圍與染料分子的紫外可見吸收光譜趨勢一致。在分子中引入烷基鏈所得分子TTM-3，其IPCE值達(dá)到34％，而且具有較寬的光響應(yīng)范圍?；?個(gè)TTM-1，TTM-2，TTM-3，TTM-4染料分子的DSSC的功率轉(zhuǎn)換效率分別為0.1％、0.32％、0.56％、0.26％。并對(duì)影響功率轉(zhuǎn)換效率