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《新型繞丹寧吸電子基團的合成及其光敏染料的性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號:O62密級:公開UDC:547學(xué)校代碼:10094碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)新型繞丹寧吸電子基團的合成及其光敏染料的性能研究Synthesisandinvestigationofnovelphotosensitivedyeswithdifferentrhodanineacceptors研究生姓名:謝麗青指導(dǎo)教師:劉博副教授學(xué)科專業(yè):有機化學(xué)研究方向:光電功能材料論文開題日期:2015年9月15日二〇一七年三月二十四日中圖分類號:O62密級:公開UDC:547學(xué)校代碼:10094碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)新型繞丹寧吸電子基團的合成及其光敏染料的性
2、能研究Synthesisandinvestigationofnovelphotosensitivedyeswithdifferentrhodanineacceptors作者姓名:謝麗青指導(dǎo)教師:劉博副教授學(xué)科專業(yè):有機化學(xué)研究方向:光電功能材料論文開題日期:2015年9月15日I摘要隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源危機和環(huán)境污染是亟需解決的兩大問題。利用清潔和可再生的太陽能是解決問題的途徑。染料敏化太陽能電池是利用光電效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。迫在眉睫的需要發(fā)展高效率的染料敏化太陽能電池。而染料敏化劑在DSSCs中起著吸收太陽光和將激發(fā)態(tài)電子注入到納米半
3、導(dǎo)體導(dǎo)帶的作用,所以合成性能優(yōu)越的染料敏化劑是提高電池效率的關(guān)鍵。我們設(shè)計合成了三種新型不同繞丹寧吸電子端的純有機光敏染料,并測試了基于這些染料的光物理、電化學(xué)性質(zhì)及在DSSCs中的應(yīng)用。本論文主要包括以下幾個方面:第一章講述了DSSCs的發(fā)展背景,DSSCs的結(jié)構(gòu),工作原理,評價性能參數(shù)以及染料敏化劑的分類,特點和近些年來的發(fā)展?fàn)顩r,在此基礎(chǔ)上提出了課題:以咔唑取代的吲哚啉為給電子體,設(shè)計新型不同的繞丹寧酸為受體,合成新型的D-D-π-A結(jié)構(gòu)的光敏染料。第二章講述了在繞丹寧環(huán)上引入正辛基鏈和氰基乙酸結(jié)構(gòu)的受體的合成,在繞丹寧環(huán)上引入二氰基乙烯基結(jié)構(gòu)的
4、受體的合成,以咔唑取代的吲哚啉為給電子體,新型不同的繞丹寧酸為受體,插入噻吩π橋的光敏染料的合成。以及合成的化合物的1HNMR,13CNMR和MS的數(shù)據(jù)分析。第三章講述了三種新型光敏染料的物理和光伏性能,包括紫外熒光性能及對電化學(xué)的分析,應(yīng)用Gaussian03程序?qū)θ玖戏肿咏Y(jié)構(gòu)進行了量化計算,以及對電流和電壓曲線的分析。采用繞丹寧環(huán)上引入正辛基鏈和氰基乙酸結(jié)構(gòu)受體的光敏染料CS-8展示出較高的光電轉(zhuǎn)換效率。第四章結(jié)論。關(guān)鍵詞:繞丹寧;吲哚啉;染料敏化太陽能電池;光伏性能;有機染料IIIAbstractWiththerapiddevelopmentof
5、socialeconomy,energycrisisandenvironmentalpollutionaretwomajorproblemstobesolved.Theuseofcleanandrenewablesolarenergyisthewaytosolvetheproblem.Dyesensitizedsolarcellisadevicethatconvertslightenergyintoelectricenergybyphotoelectriceffect.Itisurgenttodevelophighefficiencydye-sensi
6、tizedsolarcells.ThedyesensitizerplaysanimportantroleintheabsorptionofsolarlightandtheexcitedstateelectroninjectionintotheconductionbandofthesemiconductorinDSSCs.Therefore,thekeytoimprovetheefficiencyofthebatteryisthedevelopmentofdyesensitizer.Threenovelpureorganicdyeswithdiffere
7、ntrhodanineacceptorsaredesignedandsynthesized.ThephotophysicalandelectrochemicalpropertiesofthesedyesandtheirapplicationinDSSCsareevaluated.Thispapermainlyincludesthefollowingaspects:Chapter1Thedevelopmentofdye-sensitizedsolarcells,thestructureandworkingprincipleofDSSCs,theevalu
8、ationofperformanceparametersandtheclassificatio