含8-羟基喹啉的聚合金属配合物的合成及其光伏性能

【摘要】： 自从M. Gr?tzel教授在染料敏化太阳能电池的光电转化效率上取得突破以来,由于其高效率、低成本、易组装等技术优势引起了科学界的广泛关注。 有机电子供体-π-受体共轭型(D-π-A)化合物由于能够实现多种氧化还原状态。更重要的是,此种共轭高分子系统已在光伏电池中被广泛地研究与应用。并且在各研究域中,聚合物太阳能电池更是由于具有其优势,如成本低、重量轻、易于制作等。 聚噻吩(PTh)及其衍生物,在制备聚合物太阳能电池中得到了广泛的应用和深入的研究。同时,苯乙撑和芴类化合物也因为其特征的光物理和光化学性质受到研究者的关注。众所周知, 8-羟基喹啉衍生物作为优良的电子传输体,特别是当8-羟基喹啉的5位上功能取代基的引进,此种配合物已在许多领域使用。 因此本论文设计并合成了噻吩聚合金属配合物PZn(Q)2-co-3MT, PCu(Q)2-co-3M和PEu(Q)3-co-3MT和给体‐连接桥‐受体(D-π-A)?型聚合金属配合物染料DB8QB -Eu(III)和B8QDF -Eu(III)。?用红外光谱、核磁共振和元素分析等手段对所合成的化合物的结构进行了表征,并利用紫外光谱、荧光光谱、循环伏安法研究了所合成的聚合金属配合物的光物理性质和电化学性质,同时测试了基于聚合金属配合物染料的太阳能电池的光伏性能。光物理测试结果表明,基于聚合金属配合物染料/TiO2的太阳能电池都取得较好效果。如第2章所合成的PZn(Q)2-co-3MT, PCu(Q)2-co-3MT和PEu(Q)3-co-3MT?的能量转换效率分别为0.56%, 0.78%?和1.16%。第3章所合成的DB8QB -Eu(III)和B8QDF -Eu(III)体系的能量转化效率分别为2.25%和3.04%。光伏测试结果表明,聚合金属配合物有望成为新一代太阳能电池材料。 【关键词】：聚合金属配合物 噻吩 苯乙撑 芴 8-羟基喹啉 染料敏化电池
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：O621.13
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-21
• 1.1 引言8
• 1.2 太阳电池的定义与分类8-9
• 1.3 有机太阳能电池9-21
• 1.3.1 有机太阳能电池的定义与分类9-10
• 1.3.2 本体异质结太阳能电池10-11
• 1.3.3 电子给体材料11-13
• 1.3.4 电子受体材料13-14
• 1.3.5 染料敏化纳米晶太阳能电池简介14-17
• 1.3.6 有关太阳电池的性能参数17-21
• 第2章 含噻吩和8-羟基喹啉的侧链型聚合金属配合物的合成及光伏性能21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 实验部分21-29
• 2.2.1 仪器和试剂21-24
• 2.2.2 配体和聚合金属配合物的合成24-29
• 2.3 结果与讨论29-37
• 2.3.1 配体和聚合金属配合物的合成及表征29-31
• 2.3.2 聚合金属配合物的分子量和热性能31-32
• 2.3.3 聚合金属配合物的紫外吸收和荧光性能32-34
• 2.3.4 聚合金属配合物的电化学性能34-36
• 2.3.5 聚合金属配合物的光伏性能36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 含苯乙烯撑和芴衍生物的主链型聚合金属配合物的合成及光伏性能38-53
• 3.1 引言38
• 3.2 实验部分38-45
• 3.2.1 仪器和试剂38-40
• 3.2.2 聚合金属配合物的的合成40-45
• 3.3 结果与讨论45-52
• 3.3.1 配体和聚合金属配合物的合成及表征45-47
• 3.3.2 紫外吸收及光致发光性能47-49
• 3.3.3 热性能49-50
• 3.3.4 电化学测试及分析50
• 3.3.5 聚合金属配合物的光伏性能50-52
• 3.4 本章小节52-53
• 第4章 总结与展望53-54
• 参考文献54-59
• 致谢59-60
• 个人简历60-61
• 攻读硕士学位期间发表论文情况61

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