三苯胺类染料及钴配合物的合成与性能研究

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1、分类号：350．10密级：天津理工大学研究生学位论文三苯胺类染料及钻配合物的合成与性能研究(申请硕士学位)学科专业：药物化学研究方向：染料敏化太阳能电池作者姓名：贾江南指导教师：薛松教授2013年2月n懿妇鼬栅讯甜幻TianjinUn，iversi—tyotheMasterSDegreef—r，l眦吣哪眦嘲哪岫釉帆帆SynthesisandPhotovoltaicPropertiesoftriphenylamineDyesandcobaltcomplexByJiaJiangnanSupervisorProfes

2、sorXueSongFebruary，2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨洼墨墨盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：气琵j却签字日期：洲多年岁月≯日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解墨盗墨兰太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨盗堡墨太望可以

3、将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：咳。形浠导师签名：签字日期：弘哆年7月V日签字日期：扬舐加哆年多月y日摘要随着社会的发展和进步，能源需求量也越来越大。由于对传统能源的过度开采和资源浪费，能源危机已经制约着现代世界经济的发展。太阳能是绿色能源且安全，无污染。太阳能电池(Solarcells)是一种把光能转换成电能的光学器件。染

4、料敏化太阳能电池(Dye．sensitizedsolarcells，DSSC)[]其价格低、制备快速、使用寿命长等特点，受到科学家的重视，已经得到了广泛的应用，它是目前比较新颖的太阳能电池。本论文通过以三苯胺为起始原料，经N．溴代丁二酰亚胺(NBS)溴化以后，铃木(Suzuki)偶联反应，施蒂勒(Stille)偶联反应，维斯梅尔(Vilsmeier)反应，以及克脑文格尔(Knoevenagel)缩合等反应，合成了二种以氰基乙酸为电子受体的敏化染料(XS51～52)，染料是以三苯胺为第一供电基团，己氧基苯为第二供

5、电基团，以噻吩和环氧噻吩(EDOT)为兀共轭桥结构。合成了以2，2’．联吡啶(bpy)、邻菲罗啉(phen)与吡唑Qz)相连的钻电解质配体，对两种染料和两种电解质配体以及它们的中间体进行了氢谱和碳谱等表征。将合成的染料和电解质应用到染料敏化太阳能电池中，对其光学性能、电化学性能和光伏性能进行了细致的研究。染料XS51和XS52在300nm～500nm之间有两个吸收峰，其荧光发射光谱在600nm左右。通过对染料的电化学性能测试，均符合二氧化钛能级。基于染料XS51和XS52的染料敏化太阳能电池的光伏性能研究，结果

6、表明，在相同的电解质下，EDOT作为共轭桥的染料XS51的短路电流密度和开路电压均L匕EDOT．联噻吩的染料XS52要高，这可能是由于两者共轭的噻吩环扭转角度不同的缘故。2，2’．联吡啶．II[樾(bpy-pz)合成的钻电解质开路电压达到853111V，但短路电流不高，这可能跟电解质的能级有关。在以邻菲罗啉为配体的钴电解质下，染料XS51的光电转换效率达到了4．34％；短路电流密度似c)为7．55mA锄之，开路电压(y∞为833mV，填充因子(历为0．67。关键词：敏化染料共轭桥三苯胺电解质配体光伏性能Abst

7、ractWiththedevelopmentandprogressofsociety,thedemandforenergyisalsogrowing．Duetoexcessiveexploitationoftraditionalenergyandwasteofresources，theenergycrisishasrestrictedthedevelopmentofthemodernworldeconomy．Solarenergyisagreenenergyandsafety,nopollution．Solar

8、cell(Solarcells)isakindoflightenergyintoelectricalenergyofopticaldevices．Andthedye—sensitizedsolarcell(Dye-sensitizedsolarcells，DSSC)thecharacteristicsoflowprice，fastpreparation,longservicelife，