目前爆發(fā)于全球的能源危機吸引了各國科學家的廣泛關注。而太陽能作為自然界為數(shù)不多的穩(wěn)定且不會枯竭的能源,是未來化石能源理想的替代品。目前對于太陽能的利用已經(jīng)取得一定的進展,染料敏化太陽能電池（DSSCs）就是其中最有可能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的研究之一。有機染料是DSSCs中最重要的組成部分。在染料敏化太陽能電池中,π共軛橋對染料的光學和電化學性能的調節(jié)和優(yōu)化起著關鍵的作用。其中,剛性平面的芳族化合物作為共軛橋的染料,在沒有共吸附物或輔助敏化劑的條件下已經(jīng)使DSSCs實現(xiàn)了12.5%的最大光電轉換效率。因此,該類化合物具有非常重要的研究價值。本工作主要是設計合成具有剛性平面的π共軛橋,用于構筑有機光敏染料。通過芳族化合物的剛性化可以使有機分子平面化,有助于電荷的分子內轉移。在本論文中,低聚合的芳香組基團4,5-二己基-4,5-二氫噻吩并[2’’,3’’:4’,5’]吡咯并[2’,3’:4,5]噻吩并[3,2-b]吲哚（DPTI）被成功合成。我們對卡多根反應進行了優(yōu)化,提高了該類反應的產(chǎn)率,為茚并氮吡咯噻吩的合成提供了新的合成策略。通過分子設計,我們構筑了系列DPTI類有機染料（M81,M83,M84... 

【文章來源】：天津理工大學天津市

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

DSSCs的基本設計(a)和工作原理(b)

a b圖 1-1 DSSCs 的基本設計(a)和工作原理(b)Figure 1-1 Schematic design (a) and working principle of a DSSCs (b)SSCs 的主要工作參數(shù)SSCs 的光電轉換率（PCE or ），開路電壓（VOC），填充因子（FF），短路電流（JSC敏化太陽能電池的主要參數(shù)。同時阻抗，單色光光電轉化效率（IPCE）等也是要參考數(shù)據(jù)。這些參數(shù)的主要關系[38]見下圖(圖 1-2)。

的梯形剛性芳烴橋的 HOMO/LUMO 間隙降低，使最大吸收波長發(fā)生紅加 π 橋共軛長度；（ii）引入芳環(huán)形成醌型結構；（iii）促進供體或者受體取代基的方法（圖 1-3）。通過對位延伸π 綴合強度，這是最簡單的一種方法。但是這樣會使相鄰而破壞化合物的共軛強度。通過將苯環(huán)通過一定的方法問題，苯環(huán)不能扭轉以后可以有更好的綴合。然而像芴量的同時（如茚并芴及其相似度較高的化合物），會導過將長烷基鏈引入到 π 橋來解決[39]。例如，通過分子內物（LPPPs）（圖 1-3）就吸引了很多科學家的興趣。將完全軛橋改變，會引起很多有趣的現(xiàn)象，比如增加了光致發(fā)子的改變可以提高 LPPP 的電子親和力。得益于其結構其異構體（圖 1-4），茚并茚，五聚合亞苯基和八聚合亞苯泛用于有機光伏領域。通常，如果 D-π-A 系統(tǒng)想要形成軛橋的平面化來實現(xiàn)。


本文編號：3581371