發(fā)布時(shí)間：2018-06-27 21:48

  本文選題：有機(jī)染料敏化太陽(yáng)能電池 + 三芳胺衍生物　； 參考：《湘潭大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：眾所周知,傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量不是無(wú)限可再生的,隨著人類大規(guī)模的生產(chǎn)和過(guò)度的使用,在不久以后其不再能滿足人類的需要,為了持續(xù)人類社會(huì)不斷發(fā)展,科研工作者刻不容緩地尋找和開(kāi)發(fā)可替代的新能源。其中,太陽(yáng)能因其來(lái)源廣、可再生、天然無(wú)污染等特點(diǎn)得到了社會(huì)各界強(qiáng)烈的反響。而有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSCs)作為重要的新能源已成為研究的熱點(diǎn),但要想實(shí)現(xiàn)商業(yè)化道路依然還有諸多困難需要得到解決,特別是在光電轉(zhuǎn)換效率方面還沒(méi)辦法達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的最低要求,這使得其成為爭(zhēng)相研究的范疇之一。在此背景下,我們合成出一系列用于染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)中的基于三芳胺衍生物的光敏劑,并用核磁共振和質(zhì)譜對(duì)所有的合成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了確認(rèn),并通過(guò)紫外光譜、熒光光譜、循環(huán)伏安以及器件制備這些測(cè)試對(duì)它們的光物理、電化學(xué)和光伏性能進(jìn)行了研究。其主要研究?jī)?nèi)容陳述如下:1、具有3D結(jié)構(gòu)的三芳胺衍生物(IDTTPA)具有良好的立體結(jié)構(gòu)和富電子性,我們將該基團(tuán)應(yīng)用到染料敏化劑中作為電子給體部分,分別引入噻吩或者第二受體吡咯并吡咯二酮(DPP),再以苯環(huán)作為π橋,羧酸作為錨定基團(tuán)(受體)分別合成了D-π-A和D-A1-π-A2型兩種結(jié)構(gòu)的染料敏化劑LD1和LD2,并將其引用到染料敏化太陽(yáng)能電池器件中,研究了第二受體DPP的引入對(duì)染料性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),第二受體DPP的引入可以有效提高染料敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,其由LD1的4.23%提高到LD2的5.19%,這種光電轉(zhuǎn)換率的提高是由于DPP的引入,獲得了較寬的吸收光譜從而獲得較高的短路電流所致,這表明在設(shè)計(jì)染料敏化劑的結(jié)構(gòu)時(shí),引入第二受體單元是獲得更高效率的有效途徑。2、從LD1及LD2染料的探索上得到啟發(fā),我們采用更能有效地抑制電荷重組來(lái)延長(zhǎng)電子壽命、提高電池開(kāi)路電壓,進(jìn)而獲得高效性能的雙N,N-二對(duì)甲苯基苯胺作為新的給體單元來(lái)替代IDTTPA,設(shè)計(jì)并合成了兩個(gè)D-π-A1-π-A2型的有機(jī)染料分子X(jué)D1和XD2,將其應(yīng)用到DSSCs器件中,并對(duì)它們的光物理、電化學(xué)和光伏性能進(jìn)行了全面地探究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與帶有附加受體5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑(DFBT)的染料XD1相比,帶有附加受體DPP的XD2在NIR區(qū)展現(xiàn)了更寬的光譜響應(yīng)并且摩爾消光系數(shù)也更高,這些使它獲得了更高的短路電流,最終使得XD2的DSSC器件獲得了6.14%的光電轉(zhuǎn)換效率,高于XD1的5.81%。
[Abstract]:A series of photosensitizers for dye - sensitized solar cells ( DSSCs ) have been synthesized .
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O626;TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 曹鎮(zhèn)財(cái);何舟;鄧?yán)?譚松庭;;含苯并噻二唑的二維有機(jī)染料的合成與光伏性能研究[J];有機(jī)化學(xué);2014年02期

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本文編號(hào)：2075389