一種新型太陽能染料敏化化合物及其制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型太陽能染料敏化化合物，該化合物具有如下所示結(jié)構(gòu)：本發(fā)明具有延長(zhǎng)在可見光的吸收區(qū)域、光電轉(zhuǎn)換效率高、易于設(shè)計(jì)和合成、成本低的特點(diǎn)。
【專利說明】一種新型太陽能染料敏化化合物及其制備方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工新材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種新型太陽能染料敏化化合物及 其制備方法及應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來越大，新一代能源的開發(fā)勢(shì)在必行， 每年太陽照射到地球上的能量達(dá)3XIO24焦耳，是目前能源消耗量的一萬倍，換句話講，以 10%的效率轉(zhuǎn)換照射到地球面積〇. 1%的太陽能將足以滿足目前人類社會(huì)的需求。因此，利 用太陽能的研究和應(yīng)用，具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，上世紀(jì)五十年代，硅系半導(dǎo)體材料得 到了廣泛的研究，此后半導(dǎo)體硅太陽能電池被廣泛的應(yīng)用于衛(wèi)星、航天、軍事等領(lǐng)域，然而， 盡管單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率很高，其復(fù)雜的制作工藝、繁瑣的組裝過程、硅材料 的短缺以及高額的成本都限制了它的廣泛應(yīng)用。
[0003] 染料敏化太陽能電池（dyesensitizedsolarcells,DSSC)是1991年瑞士聯(lián)邦高 等工學(xué)院Gdtzel等首次提出的。染料敏化太陽電池主要是模仿光合作用原理，研制出來 的一種新型太陽電池，其主要優(yōu)勢(shì)是：原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，在大面積工 業(yè)化生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)所有原材料和生產(chǎn)工藝都是無毒、無污染的，部分材料可 以得到充分的回收，對(duì)保護(hù)人類環(huán)境具有重要的意義。目前被研究并應(yīng)用于DSSC的敏化劑 包括金屬類，酞氰類，嚇啉類，有機(jī)染料等。釕系和金屬化合物有較好的光譜響應(yīng)范圍，光電 性質(zhì)，得到人們廣泛研究。一般金屬類敏化劑有一個(gè)中心金屬離子，包含至少有一個(gè)橋聯(lián)基 團(tuán)的輔助配體，金屬有機(jī)染料吸收可見光后產(chǎn)生金屬到配體的電子躍遷，輔助配體最為典 型的是聯(lián)吡啶和三聯(lián)吡啶，橋聯(lián)基團(tuán)使染料吸附在半導(dǎo)體表面，促進(jìn)激發(fā)態(tài)電子注入到納 米半導(dǎo)體的導(dǎo)帶中。有機(jī)染料相對(duì)于Ru系染料具有以下優(yōu)點(diǎn)：分子結(jié)構(gòu)形式多樣，且易于 設(shè)計(jì)和合成；成本低；消光系數(shù)高。但存在著熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，D-π-A結(jié)構(gòu) 是有機(jī)染料的特點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于改進(jìn)已有技術(shù)的不足而提供一種延長(zhǎng)在可見光的吸收區(qū)域、光 電轉(zhuǎn)換效率高、易于設(shè)計(jì)和合成、成本低的新型太陽能染料敏化化合物及其制備方法及應(yīng) 用。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種新型太陽能染料敏化化合物，其特征在于該化 合物具有如下所示結(jié)構(gòu)：

【權(quán)利要求】
1. 一種新型太陽能染料敏化化合物，其特征在于該化合物具有如下所示結(jié)構(gòu)：
2. -種權(quán)利要求1所述的新型太陽能染料敏化化合物的制備方法，其特征在于：以 4-溴-N，N-雙（4-((2-乙基己基)氧基)苯基)苯胺和（5'_甲?；?[2, 2'-聯(lián)噻吩]-5-基） 硼酸摩爾比I:廣1:1. 5通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制備5'- (4-(二（4- (2-乙基己基）苯基） 氨基）苯基）-[2,2' -聯(lián)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' -聯(lián)噻吩]-5-甲醒與氰基乙酸摩爾比1:0. 8?1:1. 5通過 克腦文蓋爾縮合反應(yīng)制備了（反式）_2_臆基-3- (5'-雙（4- (2-異半燒氧基）苯基）-[2， 2' -聯(lián)喔吩]_5_基）丙稀酸。
3. 權(quán)利要求1中所述的新型太陽能染料敏化化合物在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C07D333/24GK104262321SQ201410471152
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】王作鵬, 史永文, 郭艷云, 杜開昌, 王金榮, 余勇, 武生喜, 謝英, 王永峰 申請(qǐng)人:山東盛華電子新材料有限公司