吲哚啉类光敏染料合成及光电性能的研究

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1、学位论文原创性声明本人所提交的学位论文《吲哚啉类光敏染料的合成及光电性能研究》，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者(签名)：书目伽I势箩月坫日指导教师确认(签名)：伽l；年岁月喀日学位论文版权使用授权书均纵，／本学位论文作者完全了解河北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河：ILN范大学可以将学位论文的全部或

2、部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在——年解密后适用本授权书)论文作者(签名)：{阑伽l乒岁月访日’指导教师(签名)：矾U钿l奸箩月11摘要能源的再生问题是21世纪我们面临的最重要的科学和技术的挑战之一。近年来，由于我们对可再生能源的需求，研究并发展应用于光电材料和染料敏化太阳能电池的新型染料得到广泛的关注。与化石染料相比，太阳能丰富的存在于各个国家且可能广泛地应用于电力生产。传统的太阳能电池这种更够把光能转化成电能的装置，使用硅基材料制作。近年来发现有机金属类和纯有机染料都可以作为电池的染料。

3、在太阳能电池中使用有机金属染料和纯有机染料与硅基非有机染料相比有容易得到，价格低廉且功能易修饰等优点，染料敏化太阳能电池中的纯有机敏化剂的发展近年来得到更多人的关注。基于上述考虑，本论文包括两个染料的合成，以及对其作为染料敏化太阳能电池中敏化剂的性能研究。第1章介绍染料敏化太阳能电池的结构及工作原理以及染料敏化剂的特性，综述了近些年的染料敏化太阳能电池敏化材料的研究进展，最后提出了论文的设计思想和研究内容。第2章将具有不同给电子能力的咔唑、芴作为第二个给电子基团(donor)引入吲哚啉(donor)类染料中，以乙烯桥(乙烯基噻吩)单元作为兀．桥链，以氰基乙酸作

4、为染料的吸电子基团(acccptor)，设计并合成了两种特殊的D．D．兀．A体系敏化染料C．CA和F．CA。第3章对比参比染料I．3对上述2个染料进行了详细的光物理和电化学性能的研究。研究其光谱性质发现，含有咔唑单元的C．CA最有利于吸收更多的太阳光。同时C．CA具有最负的LUMO轨道能级，这就意味着C．CA的激发态电子注入到Ti02导带的几率最大，电子注入效率最高。第4章对比参比染料染料I．3对基于上述2个染料的电池进行了详细的光伏性能的研究。C．CA更加适合作为高效率的敏化染料，尤其适合用于需要比较薄的Zi02膜的准固态和全固态染料敏化太阳能电池。通过I．

5、V、IPCE对电子复合寿命的测试，详细研究了氰基乙酸类光敏染料的光伏性能。第5章结论。关键词：染料敏化太阳能电池有机染料吲哚啉分子工程电子寿命IIIAbstract111egenerationofenergyisoneofthemostimportantscientificandtechnologicalchallengesinthe21stcentury．Researchtodevelopnewdyessuitableforapplicationinphotovoltaicsanddye—sensitizedsolarcells(DSSCs)hasgaine

6、dmuchimpetusintherecentyears，owingtothedemandforrenewableenergyresources．Contrarytothefossilfuels，solarenergyisavailableaplentyinmostofthecountriesandmaybegenerouslyusedforelectricityproduction．Solarcellswhichconvertthesolarenergyintoelectricalenergyareconventionallyfabricatedusings

7、ilicon-basedmaterials．Recently,ithasbeendemonstratedthatsolarcellsCanalsobeconstructedfTomorganometallicandorganicdyes．UseoforganometallicororganicdyesinsolarcellsoffersseveraladvantagesOVerthesilicon·basedinorganicmaterials，namely,easeforfabrication，reductioninproductioncost，andfun

8、ctionaltuningbychem