苯并噻唑碘的改进合成及其在染料敏化太阳电池中的应用.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)578ActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(3)：578—582March[Article]www．whxb．pku．edu．cn苯并噻唑碘的改进合成及其在染料敏化太阳电池中的应用桃李1,2杨燕珍史成武112吴玉程吴小燕(合肥工业大学化学工程学院，合肥230009；中国科学院新型薄膜太阳电池重点实验室，合肥230031；。合肥工业大学材料科学与工程学院，合肥230009；蚌埠市建设投资有限公司博士后工作站，安徽蚌埠233000)摘要：利用高压釜提高反应温度合成了3一甲基苯并噻唑碘(

2、MBTI)和2,3一二甲基苯并噻唑碘(DMBTI)，研究了杂环上2位甲基对苯并噻唑碘的热稳定性和熔点的影响；使用超微铂电极循环伏安法和电化学阻抗谱研究了苯并噻唑阳离子结构对Ii和I一的氧化还原行为及Pt电极／电解质界面的影响，并组装成染料敏化太阳电池(DSCs)．结果表明：该合成方法具有操作简便，反应时间短，产物提纯容易，产率高的特点；DMBTI的熔点和热稳定性均高于MBTI；当电解质组成为0．1tool·L～I，0．1mol·LLil，0．6mol·L～1一甲基一3一丙基咪唑碘(MPII)，0．3mol·L-aDMBTI，溶剂为y一丁内酯，组装

3、的DSCs的短路电流密度为16．91mA·cm，开路电压为0．65v，填充因子为0。57，光电转换效率司达6．28％．关键词：染料敏化太阳电池；苯并噻唑碘；合成；性能；高压釜中图分类号：0646；TK514ImprovedPreparationofBenzothiazoliumIodidesandTheirApplicationinDyeSensitizedSolarCellsTAOLi。YANGYan—Zhen’SHICheng—WuWUYu—Cheng。AWUXiao—Yah(SchoolofChemicalEngineering，Hefei

4、UniversityofTechnology，Hefei230009,PR．China；。KeyLaboratoryofNovelThinFilmSolarCells，ChineseAcademyofSciences,Hefei230031，P．R．China；3SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,P．R．China；4PostdoctoralResearchWorkstation，BengbuInvestmentGroupC

5、o．，Ltd．，Bengbu233000,AnhuiProvince，P．R．China)Abstract：Weprepared3-methylbenzothiazofiumiodide(MBTI)and2,3一dimethylbenzothiazoliumiodide(DMBTI)byaouatemizationreactionofbenzothiazole／2一me血YlbenzothiazoleandiodomethaneusingTeflon—lined．stainlesssteelautoclaves．Theinfluenceofthe

6、2-positionmethylgroupofthebenzothiazoliumheterocycleonthethermalstabilityandmeltingpointofbenzothiazoliumiodideswasstudiedbythermogravimetricanalysisanddifferentialscanningcolorimetry．TherelationshipbetweenIi／I_redoxbehaviorinsolutionandthePtcounterelectrode／solutioninterface

7、withthebenzothiazoliumstructurewasinvestigatedbycyclicvoltammetryusingaPtdiskultramicroelectrodeandelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)．Dyesensitizedsolarcells(DSCs)wi血MBTIandDMBT1werethenassembled．Thepreparationof也ebenzothiazoliumiodidesissimplewithshortreactiontime，eas

8、ypurification，andhighyields．ComparedwithMBTI．DMBTIhasahighermeltingp