非共轭聚合物光敏染料的合成及性能研究

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1、硕士学位论文非共轭聚合物光敏染料的合成及性能研究Synthesisofnon--ConjugatedPolymerDyeandStudyonItsApplicationforDyeSensitizedSolarCells学号：——啦07114完成日期：垄Q!垒生墨目鱼目大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表

2、的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：塑兰丝垩全丝丝丝垒塑竺垒垫坐丝作者签名：i垒鲨丝日期：丝!生年—互月』L曰大连理工大学硕士学位论文摘要染料敏化太阳能电池(Dye．SensitizedSolarCells，DSSCs)是近些年来发展的一类新型太阳能电池，具有成本低、制作工艺简单、易规模化生产、光电转换效率较高等优势。而光敏染料作为染料敏化太阳能电池的最核心部分，起着吸收太

3、阳光并受激发给出电子的作用，对电池的光电转换效率有着至关重要的影响。有机小分子光敏染料已被广泛的应用于DSSCs中，但其热稳定差的问题尚未得到解决，而聚合物染料则表现出较好的热稳定性，但到目前为止，已报道聚合物光敏染料均属于共轭聚合物，用于DSSCs非共轭聚合物光敏染料未见报道。本文设计合成了一种新型的非共轭聚合物光敏染料PPF：以二苯胺为电子给体，芴为兀桥，氰基丙烯酸为电子受体组成的D．兀-A基本单元PF，并在芴兀桥的9位引入苯环桥联PF形成非共轭单元。对染料PF和PPF的热稳定性、光化学和光物理性质进行了测试和表征；热

4、重分析测试表明，染料PPF表现出良好的热稳定性(Td5％=400oC)；电化学测试表明，染料PF和PPF的LUMO能级和HOMO能级符合染料激发态电子的注入和氧化态染料还原再生的要求。将光敏染料应用于DSSCs中，单体染料PF获得了2．3l％阻=5．81mA·cm-2，‰=O．63V，if=63％)的光电转换效率，非共轭聚合物光敏染料PPF获得了0．29％(J,c=0．96mA·cm-2，Voc=0．57V，if=55％)的光电转换效率；与共吸附剂CDCA处理过的染料PPF光电性能对比表明，非共轭桥联单体染料分子反而加剧了

5、染料分子间的聚集；运用高斯优化的结构模型，并结合染料PPF溶液的透射电镜图，推测出染料PPF的椭球状的分子立体结构，加剧了分子之间的聚集，继而导致较低的光电转换效率。关键词：染料敏化太阳能电池；非共轭聚合物；有机染料；光电转换效率非共轭聚合物光敏染料的合成及性能研究Synthesisofnon—ConjugatedPolymerDyeandStudyonItsApplicationforDyeSensitizedSolarCellsAbstractDyesensitizedsolarcells(DSSCs)promiset

6、obenovelsolarcellsduetotheirusingrelativelylowcostmaterials，possibilityoflargescaleproductionandhighpowerconversionefficiency．DyesensitizersconsideredthecrucialcomponentserveasthesolarenergyabsorberinDSSCs．Theproprietiesofsensitizershaveagreatinfluenceonthelightha

7、rvestingefficiencyandtheoverallphotoelectricconversionefficiency．SmallmolecularorganicdyeshavebeenwidelyinvestigatedasphotoactivelayersforDSSCs．However，thesmallmolecularorganicdyesfeaturepoorthermalstabilitywhichleadtoshortenthedevicelifetime．Compared埘tllsmallmole

8、culardyes，thepolymerdyesshowabeRerthermalstability．Recently，conjugatedpolymerdyeshavebeenusedassensitizersforDSSCs．Tothebestofourknowledge，non-conjugate