含釕光敏染料的合成、表征及其在染料敏化太陽能電池中的應用.pdf

1、進入21世紀以來，人們對電源提出了越來越高的要求。太陽能電池作為一種新能源，由于具有廣泛性、清潔性、安全性等優(yōu)點，因而被大家視為最理想的電池。但是由于成本高和效率低等因素大大限制了太陽能電池作為普通電源代替現(xiàn)有電池，有待進一步的研究和探索。 本論文從聯(lián)吡啶釕的思想出發(fā)，考慮用結構相似且共軛程度更好的1，10-菲噦啉為原料，合成了4個含釕的光敏染料(L1、L2、L3、L中)，其中L1、L2、L3中含有羧基。因為釕化合物由于其具有穩(wěn)

2、定的氧化態(tài)和激發(fā)態(tài)，是理想的太陽能電池材料，而且羧基在最常用的基底材料納米TiO2上吸附效果最好。本論文還對其進行了IR、H-NMR、紫外吸收光譜的表征，證明了其純度且其光譜響應范圍達到可見光區(qū)。通過循環(huán)伏安曲線的測試，證明其存在變價金屬，并且有很好的可逆性，達到電池循環(huán)性的要求。此外本論文還采用溶膠-凝膠法和低熱固相合成法，分別合成了納米TiO2和納米ZnO及其摻錳1％的納米ZnO作為染料敏化太陽能電池的基底材料，并對對染料的光電性質

3、做了初步的研究。實驗結果表明： 1.以納米TiO2為基底材料，L1、L2、L3有一定的光電轉換效率，這是由于這三個染料里含有羧基，易于吸附在納米TiO2表面；而L中則光電轉換效率幾乎為零，這是由于染料里不含羧基，幾乎不能吸附在納米TiO2表面。 2.以納米ZnO為基底材料，L1、L2、L3的光電轉換效率幾乎為零，這可能是由于其幾乎不能吸附在納米ZnO表面；而L中有一定的光電轉換效率，這是由于其易于吸附在納米ZnO表面。