一种新型太阳能染料敏化化合物及其制备方法及应用的制作方法

文档序号:3497074
一种新型太阳能染料敏化化合物及其制备方法及应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型太阳能染料敏化化合物,该化合物具有如下所示结构:本发明具有延长在可见光的吸收区域、光电转换效率高、易于设计和合成、成本低的特点。
【专利说明】一种新型太阳能染料敏化化合物及其制备方法及应用

【技术领域】
[0001] 本发明属于化工新材料【技术领域】,尤其是涉及一种新型太阳能染料敏化化合物及 其制备方法及应用。

【背景技术】
[0002] 随着全球经济的发展,人们对能源的需求越来越大,新一代能源的开发势在必行, 每年太阳照射到地球上的能量达3XIO24焦耳,是目前能源消耗量的一万倍,换句话讲,以 10%的效率转换照射到地球面积〇. 1%的太阳能将足以满足目前人类社会的需求。因此,利 用太阳能的研究和应用,具有重大的社会和经济价值,上世纪五十年代,硅系半导体材料得 到了广泛的研究,此后半导体硅太阳能电池被广泛的应用于卫星、航天、军事等领域,然而, 尽管单晶硅太阳能电池的光电转换效率很高,其复杂的制作工艺、繁琐的组装过程、硅材料 的短缺以及高额的成本都限制了它的广泛应用。
[0003] 染料敏化太阳能电池(dyesensitizedsolarcells,DSSC)是1991年瑞士联邦高 等工学院Gdtzel等首次提出的。染料敏化太阳电池主要是模仿光合作用原理,研制出来 的一种新型太阳电池,其主要优势是:原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单,在大面积工 业化生产中具有较大的优势,同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的,部分材料可 以得到充分的回收,对保护人类环境具有重要的意义。目前被研究并应用于DSSC的敏化剂 包括金属类,酞氰类,吓啉类,有机染料等。钌系和金属化合物有较好的光谱响应范围,光电 性质,得到人们广泛研究。一般金属类敏化剂有一个中心金属离子,包含至少有一个桥联基 团的辅助配体,金属有机染料吸收可见光后产生金属到配体的电子跃迁,辅助配体最为典 型的是联吡啶和三联吡啶,桥联基团使染料吸附在半导体表面,促进激发态电子注入到纳 米半导体的导带中。有机染料相对于Ru系染料具有以下优点:分子结构形式多样,且易于 设计和合成;成本低;消光系数高。但存在着热稳定性、化学稳定性差的缺点,D-π-A结构 是有机染料的特点。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种延长在可见光的吸收区域、光 电转换效率高、易于设计和合成、成本低的新型太阳能染料敏化化合物及其制备方法及应 用。
[0005] 本发明的目的是这样实现的,一种新型太阳能染料敏化化合物,其特征在于该化 合物具有如下所示结构:

【权利要求】
1. 一种新型太阳能染料敏化化合物,其特征在于该化合物具有如下所示结构:
2. -种权利要求1所述的新型太阳能染料敏化化合物的制备方法,其特征在于:以 4-溴-N,N-双(4-((2-乙基己基)氧基)苯基)苯胺和(5'_甲酰基-[2, 2'-联噻吩]-5-基) 硼酸摩尔比I:广1:1. 5通过Suzuki偶联反应制备5'- (4-(二(4- (2-乙基己基)苯基) 氨基)苯基)-[2,2' -联噻吩]-5-甲醛,然后在哌啶作用下以5'- (4-(二(4- (2-乙基 己基)苯基)氨基)苯基[2, 2' -联噻吩]-5-甲醒与氰基乙酸摩尔比1:0. 8?1:1. 5通过 克脑文盖尔缩合反应制备了(反式)_2_臆基-3- (5'-双(4- (2-异半烧氧基)苯基)-[2, 2' -联喔吩]_5_基)丙稀酸。
3. 权利要求1中所述的新型太阳能染料敏化化合物在染料敏化太阳能电池中的应用。
【文档编号】C07D333/24GK104262321SQ201410471152
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】王作鹏, 史永文, 郭艳云, 杜开昌, 王金荣, 余勇, 武生喜, 谢英, 王永峰 申请人:山东盛华电子新材料有限公司
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