含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料及在染料敏化太阳电池中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料及在染料敏化太阳电池中的应用，属于有机染料领域。该有机染料以三芳胺作为电子给体，选用苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸作为染料分子的受体，显著地缩小了分子能隙，降低电池中的电子复合，有效提高电池的开路电压。本发明提供的含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸为受体的有机染料的合成路线简便，易于纯化；由本发明的有机染料制备的染料敏化太阳电池，开路电压达839毫伏，短路光电流达17.95毫安每平方厘米，功率转化效率达11%。
【专利说明】含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料及在染料敏化太阳电池中的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于有机染料【技术领域】，具体涉及一种含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料及在染料敏化太阳电池中的应用。
【背景技术】
[0002]染料敏化太阳电池(DSCs)是模仿植物光合作用原理而研制出来的一种新型太阳电池，其主要优势在于原材料丰富、成本低廉、工艺技术简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势，对环境的污染小，部分材料可以充分回收，对保护人类环境具有重要的意义。自从1991年瑞士洛桑高工(EPFL) GrStzel教授领导的研究小组在该技术上取得突破以来(Nature 1991，353，737)，欧、美、日等发达国家相继投入大量资金对该领域进行研发。目前已报道的光电转换效率超过12%的高效染料敏化太阳电池中所使用的染料主要是联吡啶钌配合物染料N749和锌卟啉染料YD2-0-C8，但钌染料对贵金属的依赖性以及卟啉染料稳定性等缺陷都限制了这类金属配合物染料的进一步发展。不含金属的有机染料具有原材料来源丰富、价格低廉、分子结构易于剪裁等特点，逐渐成为染料研发的热点。截止至2013年，仅有少数几种有机染料敏化太阳电池的效率能够达到10%，距离金属配合物染料仍存在着明显的距离，且现有的有机染料光谱响应范围较窄。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决现有的有机染料光谱响应范围较窄的缺陷，而提供一种含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料及在染料敏化太阳电池中的应用。
[0004]本发明提供一种含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料，结构如式(V)所示:
[0005]
【权利要求】
1.一种含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料，其特征在于，结构如式(V)所示:
2.根据权利要求1所述的一种含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料，其特征在于，所述的有机染料具有式(I )所示的结构:
3.根据权利要求1所述的一种含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料，其特征在于，所述的有机染料具有式(II)所示的结构:
4.权利要求1-3任何一项所述的含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料在染料敏化太阳电池中的应用。
5.一种 有机染料敏化太阳电池，其特征在于，染料层为权利要求1-3任何一项所述的含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料。
【文档编号】H01G9/20GK103834190SQ201310659411
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】王鹏, 许名飞, 马文涛, 张敏 申请人:中国科学院长春应用化学研究所