香豆素衍生的染料敏化太阳能电池光敏剂的研究

【摘要】：染料敏化太阳能电池(DSSC)是利用染料敏化剂分子吸收太阳光来把太阳能转化成电能的一种新型太阳能电池,其中染料敏化剂起到吸收太阳光并将电子注入到二氧化钛TiO2导带的作用,是DSSC最重要的组成部分,对DSSC(?)的光电转换效率具有决定性的作用。纯有机光敏染料具有结构多样、易于合成与优化、成本低、效率高等诸多优点,近几年来得到了很快的发展。 本论文主要在香豆素结构基础上设计合成了一系列纯有机染料敏化剂。并利用IR、1H NMR、13C NMR、MS对化合物的结构进行表征。 研究了光敏染料在不同极性溶剂中和在TiO2电极上的光物理性质。结果显示：光敏染料在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱趋势很相似,都分别有230nm-320nm和330nm-530nm两个吸收带,其最大吸收波长遵循规律：λmax(DCM)＞λmax(CH3CN)＞λmax(DMF)；光敏染料在Ti02膜上的紫外-可见吸收光谱在200nm-400nm和400nm-800nm地围内都有较好的吸收,较在溶剂中有一定程度的红移。染料在可见光区吸收波普范围宽且吸收强度大,有利于提高染料对太阳光的利用率,从而提高电池的光电效率。 研究了光敏染料的电化学性质,根据染料在乙腈溶剂中测得的循环伏安曲线得出染料的HOMO和LUMO能级值,其中染料的LUMO能级远低于TiO2的导带能级,染料的HOMO能级高于I/I3-的氧化还原能级,说明这系列染料从电位角度能满足作为DSSC光敏染料的要求。 【关键词】：香豆素 太阳能电池 染料敏化剂
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-28
• 1.1 引言9
• 1.2 DSSC的结构及工作机理9-10
• 1.3. 染料敏化剂在染料敏化太阳能电池中的作用10-11
• 1.4 纯有机光敏染料的研究现状11-26
• 1.4.1 香豆素类光敏染料11-13
• 1.4.2 三苯胺类光敏染料13-16
• 1.4.3 芴类染料光敏染料16-19
• 1.4.4 吲哚类染料光敏染料19-21
• 1.4.5 咔唑类染料光敏染料21-22
• 1.4.6 菁类染料光敏染料22-24
• 1.4.7 四氢喹啉类染料光敏染料24
• 1.4.8 苝类染料光敏染料24-25
• 1.4.9 多烯类染料光敏染料25-26
• 1.5 选题依据及主要工作26-28
• 第2章 结果与讨论28-42
• 2.1 光敏染料的合成28-29
• 2.1.1 含有苯基取代的香豆素衍生的光敏染料的合成28
• 2.1.2 含有噻吩基取代的香豆素衍生的光敏染料的合成28-29
• 2.2 图谱解析29-36
• 2.3 光敏染料在电极上的吸附性能36
• 2.4 光敏染料的紫外-可见吸收光谱36-39
• 2.4.1 光敏染料在不同溶剂溶中的紫外-可见光谱37-38
• 2.4.2 光敏染料吸附电极的紫外光谱38-39
• 2.5 光敏染料的荧光发射光谱39
• 2.6 光敏染料的电化学性能39-42
• 第3章 实验部分42-51
• 3.1 主要原料及仪器42-43
• 3.1.1 原料及规格42-43
• 3.1.2 实验仪器及设备43
• 3.2 含有苯基取代的香豆素衍生的光敏染料的合成43-47
• 3.3 含有噻吩取代的香豆素衍生的光敏染料的合成47-49
• 3.3.1 路线147
• 3.3.2 路线247-49
• 3.3.3 路线349
• 3.4 光敏染料在电极上吸附49-50
• 3.5 光敏染料的性能测试50-51
• 3.5.1 光敏染料的紫外-可见吸收光谱的测定50
• 3.5.2 光敏染料的荧光发射光谱的测定50
• 3.5.3 光敏染料的电化学性能的测定50-51
• 第4章 总结与展望51-52
• 附1 化合物表征数据一览表52-57
• 附2 本文合成新化合物结构一览表57-58
• 参考文献58-65
• 攻读学位期间发表的学位论文65-66
• 致谢66

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

香豆素类亚硫酸氢根离子探针的合成及荧光性质研究    彭梦姣;郭媛;杨栋;倪小波;安静;

由亚氨基香豆素和噻吩甲醛衍生的新型pH荧光探针的研究    张学斌

手性氮杂冠醚的合成    陈东玲

4-甲基-8-甲酰基-7-羟基香豆素的合成    黄志平;郑超;周蕾;樊启平;向玉联;张鸣;

3位或4位取代7-羟基香豆素的合成研究    黄志平;樊启平;田兴涛;向玉联;张鸣;

(7-甲氧基-4-亚甲基)香豆素基-单氮杂-18-冠-6的阳离子识别性能研究    李隆弟,吴应光,张众笑,童爱军

氮杂冠醚键合固定相的RP－HPLC色谱性能研究    达世禄，张元伟，王忠华，齐广才

高效液相色谱氮杂冠醚键合固定相的合成及性能研究    冯钰锜 ,龚银汉,达世禄

含二苯并-14-冠-4冠醚环主链型液晶共聚酯的设计与合成    张淑媛;杨海隆;职磊;李自法;

环糊精锌(Ⅱ)荧光试剂在水分析中的应用研究    李云红;赵榆林;

新型罗丹明酰胺杯芳烃-Sb~(3+)配合物探针对钙离子的响应    张文娟;吴翀;曾晞;牟兰;薛赛凤;陶朱;

三氧化二铝固载氟化钾催化合成香豆素    蔡哲斌,黄超

氮杂冠醚的研究 Ⅲ.酰胺型氮杂冠醚的合成    张进琪;杨文;高济宇;

大环杯芳烃冠醚的研究现状与展望    杨发福,陈远荫

手性相转移催化剂及其在不对称催化反应中的应用    曾莎莎;唐瑞仁;Artem Melman;黄可龙;

日本1991年开始研制新型太阳能电池    盛柏桢

南京大学教授发明新型太阳能电池    

纳米太阳能新型极联电池在俄研制    

海外窗口    

日本计划开发光电转换率达40％的太阳能电池    金;

国外太阳能电池制造工艺现状    翟志;

宽带隙半导体材料太阳能电池    

一种效率超过光合作用的太阳能电池    

可将太阳光转化为电能的新型太阳电池在日本问世    周洪英;

以聚合塑料为基础的新型太阳能电池    

新型卟啉类光敏染料的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用研究    万中全;贾春阳;张家强;

杯[4]芳烃染料的设计合成及在染料敏化太阳能电池的应用    谭礼林;刘军民;苏成勇;

铼联吡啶光敏染料性能的研究    孙世国;彭孝军;徐勇前;凡明文;时磊;孙立成;

基于高性能有机染料共轭桥的新型太阳能电池敏化染料    杨家保;瞿三寅;应伟江;武文俊;花建丽;田禾;

两种新型苄叉环戊酮光敏染料的合成及性质研究    薛建强;赵榆霞;吴飞鹏;

新型基于吡咯染料敏化剂的合成和性能研究    李倩倩;时杰;卢兰兰;彭天佑;秦金贵;李振;

具有大双光子吸收截面的香豆素酮类光敏染料的合成及其性质研究    赵榆霞;李雪;吴飞鹏;

太阳能电池有机染料敏化剂研究进展    张东玖;楚增勇;程海峰;邢欣;

新型香豆素类染料与碘鎓盐复合光敏引发体系的研究    薛建强;赵榆霞;吴飞鹏;

光活化农药研究Ⅰ——呋喃并萘并吡喃酮的合成及分子作用机理    陶志福;钱旭红;范明才;陈馥衡;

美高校联企开发新型太阳能电池    

加攻克新型太阳能电池两大技术瓶颈    记者 杜华斌

厦门大学研究人员研发出新型太阳能电池    CNE记者 赵坤

我科学家首创出新型太阳能电池    记者 张建琛　通讯员 李静

厦大成功研发新型太阳能电池    通讯员 李静　记者 佘峥

美国科学家设计出新型太阳能电池    何顺闰

新型太阳能电池光电转换效率刷新纪录    刘霞

美成功制成新型太阳能电池    记者 高原

莞企可发展新型太阳能电池    李文洁

日研制出非硅系高光电转换率太阳能电池    葛进

带有侧链镶嵌基团的有机近红外光敏染料用于染料敏化太阳能电池的研究    郝艳

新型吡啶内盐有机光敏染料的分子设计、合成、表征及其性质研究    单益凡

铼、钌联吡啶光敏染料的研究    孙世国

芳胺染料在溴（碘）基染料敏化太阳能电池中的应用    滕超

四氢喹啉类光敏染料用于染料敏化太阳能电池的研究    陈瑞奎

新型有机染料的设计、合成及其在染料敏化太阳电池和化学敏感器中的应用研究    张雪华

三苯胺类光敏染料用于染料敏化太阳能电池的研究    裴娟

多联吡啶衍生物的电荷及电子转移的强化研究    徐勇前

双金属吡咯烷骨架手性salen配合物的合成、表征和性能研究    陈永刚

抑制染料聚集优化染料敏化太阳能电池器件的研究    李晶

香豆素衍生的染料敏化太阳能电池光敏剂的研究    郭建

含侧链吸附基团的光敏染料在染料敏化太阳能电池中的应用    赵金霞

双D-π-A型光敏染料的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用    彭锦安

以吡啶为π-桥的三苯胺类光敏染料的合成及其性能研究    闫波

新型受体基团有机光敏染料的合成及性能研究    刘腾

含有新型Ⅱ桥的光敏染料的合成与应用    张兆辉

新型D-π-A结构光敏染料的合成及性能研究    庞茂印

侧链近红外有机光敏染料用于染料敏化太阳能电池的研究    周美珍

有机给受体光敏染料的合成与表征    司晓影

香豆素类光敏染料的合成及其性能研究    米卫军