專(zhuān)利名稱(chēng)：基于噻唑衍生物的純有機(jī)染料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)光電材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類(lèi)含有噻唑衍生物的純有機(jī)染料及其合成方法以及在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
染料敏化太陽(yáng)電池(Dye-sensitized solar cell,DSSC)是一種在現(xiàn)有的全球能源危機(jī)環(huán)境下成長(zhǎng)起來(lái)的清潔可再生能源領(lǐng)域中的新型太陽(yáng)電池，有著與傳統(tǒng)能源相比顯著的優(yōu)點(diǎn)，因而有很大的應(yīng)用與發(fā)展空間。它由瑞士 M. Gratzel教授于1991年首先提出，故又稱(chēng)Gratzel電池。這種電池由工作電極、電解液和對(duì)電極組成，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。多孔的二氧化鈦(TiO2)薄膜燒結(jié)于FTO導(dǎo)電玻璃表面，并吸附金屬或有機(jī)染料作為工作電極，也
即是光陽(yáng)極；鍍鉬電極作為對(duì)電極；而電解液有液態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、固態(tài)等，Ι37Γ氧化還原電對(duì)是最常用的液態(tài)電解質(zhì)。作為聯(lián)系半導(dǎo)體材料與光源的重要材料，光敏染料是否能夠有效地吸收自然光并激發(fā)電子傳導(dǎo)到例如二氧化鈦之類(lèi)的半導(dǎo)體材料上并注入其導(dǎo)帶中，是至關(guān)重要的；所以染料的光電性能是染料敏化太陽(yáng)能電池是否有效的關(guān)鍵決定因素。金屬染料的昂貴價(jià)格以及貴金屬的稀少使得工業(yè)化染料敏化太陽(yáng)能電池難于實(shí)現(xiàn)，因而原料易得成本低廉的純有機(jī)染料以其高的吸光度、易調(diào)控的共軛結(jié)構(gòu)而越來(lái)越有發(fā)展前景。含有噻唑類(lèi)衍生物的純有機(jī)染料具有良好的吸收光能力，其吸收光譜與發(fā)射光譜可通過(guò)不同種類(lèi)和數(shù)目的共軛環(huán)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。與金屬類(lèi)染料相比，噻唑環(huán)及其衍生物具有合適的電子軌道排布，強(qiáng)的電子傳輸能力和拉電子能力，是一類(lèi)優(yōu)良的可應(yīng)用于染料敏化太陽(yáng)能電池的光伏材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制備、純化方便、價(jià)格低廉、環(huán)境友好且具有良好光電轉(zhuǎn)換性能的有機(jī)染料，以及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的有機(jī)染料，是一類(lèi)含有噻唑衍生物的有機(jī)染料，這類(lèi)染料具有以下結(jié)構(gòu)通式
權(quán)利要求
1.一類(lèi)含有噻唑衍生物的有機(jī)染料，其特征在于這類(lèi)染料具有以下結(jié)構(gòu)通式
2.一種如權(quán)利要求I所述的含有噻唑衍生物的有機(jī)染料的合成方法，其特征在于包括兩種路線 一、當(dāng)n=m時(shí)，其合成路線如下所示
3.如權(quán)利要求I所述的含有噻唑衍生物的有機(jī)染料在染料敏化太陽(yáng)能電池中應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于將權(quán)利要求I所述的含有噻唑衍生物的有機(jī)染料吸附在TiO2薄膜上，用作工作電極，制備液態(tài)電解質(zhì)染料敏化電池、準(zhǔn)固態(tài)電池或全固態(tài)電池，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)光電材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一類(lèi)含有噻唑衍生物的有機(jī)染料及其合成方法與應(yīng)用。本發(fā)明中的噻唑類(lèi)染料是一類(lèi)以噻唑及其衍生物為拉電子基團(tuán)的強(qiáng)的光捕獲染料，對(duì)可見(jiàn)光有較強(qiáng)吸收，其光吸收范圍可通過(guò)改變其共軛結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。與傳統(tǒng)金屬配合物染料相比，本發(fā)明中的噻唑類(lèi)有機(jī)染料具有環(huán)境友好，制備簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)可塑性高等優(yōu)點(diǎn)。除此之外，噻唑衍生物具有合適的電子軌道排布和優(yōu)良的電子傳輸能力，是一類(lèi)光電性能優(yōu)良的光敏材料，可用于制備有機(jī)染料敏化太陽(yáng)能電池。
文檔編號(hào)C09B57/00GK102838881SQ20121037411
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月7日
發(fā)明者周剛, 張衛(wèi)懿, 王忠勝 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)