專利名稱：染料敏化太陽(yáng)能電池用染料及含其的染料敏化太陽(yáng)能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施方式涉及用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料以及包括其的染料敏化太陽(yáng)能電 池。
背景技術(shù)：
已經(jīng)嘗試去開(kāi)發(fā)可替代化石燃料的能源。正進(jìn)行著廣泛的研究以找到使用替代 能源例如風(fēng)能、原子能和太陽(yáng)能作為可在幾十年內(nèi)耗盡的石油資源的替代品的方法。在所 述替代能源中，太陽(yáng)能電池利用太陽(yáng)能，太陽(yáng)能是無(wú)限的并且環(huán)境友好的，這與其它能源相 反。自1983年首次制造出Se太陽(yáng)能電池以來(lái)，太陽(yáng)能電池已引人注目，并且最近Si太陽(yáng) 能電池已經(jīng)引起關(guān)注。然而，可難以實(shí)際利用Si太陽(yáng)能電池，因?yàn)橹圃斐杀究蔀楦叩摹Ｒ虼?，可以低成?制造的染料敏化太陽(yáng)能電池已經(jīng)引起了關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方式涉及用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料以及包括其的染料敏化太陽(yáng)能電 池，其基本上克服了相關(guān)技術(shù)的缺限、限制和/或缺點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)。實(shí)施方式的一個(gè)特征是提供具有高效率的用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料。實(shí)施方式的另一特征是提供具有改善的短路電流和光電轉(zhuǎn)換效率并且能夠抑制 暗電流的染料敏化太陽(yáng)能電池。以上和其它特征和優(yōu)點(diǎn)的至少一個(gè)可通過(guò)提供用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料 實(shí)現(xiàn)，其包括由化學(xué)式1和化學(xué)式2中的至少一個(gè)表示的化合物
權(quán)利要求
用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料，包括由化學(xué)式1和化學(xué)式2中的至少一個(gè)表示的化合物其中，在化學(xué)式1和2中，R1～R3、R9～R12、R13～R15和R21～R23各自獨(dú)立地為氫、取代或未取代的芳族基團(tuán)、取代或未取代的雜環(huán)基團(tuán)、取代或未取代的脂族基團(tuán)、或者取代或未取代的脂環(huán)族基團(tuán)，R4～R8和R16～R20各自獨(dú)立地為氫或者取代或未取代的脂族基團(tuán)，X為O或S，Y1和Y2各自獨(dú)立地為酸性官能團(tuán)或羥基，n1和n6各自獨(dú)立地為0～4的整數(shù)，n2和n7各自獨(dú)立地為1～4的整數(shù)，n3和n8各自獨(dú)立地為0～2的整數(shù)，n4和n9各自獨(dú)立地為1～4的整數(shù)，n5和n10各自獨(dú)立地為0～3的整數(shù)，n4+n5為4或更小的整數(shù)，和n9+n10為4或更小的整數(shù)。FSA00000141446400011.tif
2.權(quán)利要求1的染料，其中禮、R2、R13和R14各自獨(dú)立地為取代或未取代的C9 C3(1芳 族基團(tuán)、取代或未取代的C2 C3tl雜環(huán)基團(tuán)、取代或未取代的C13 C3tl脂族基團(tuán)、或者取代 或未取代的C3 C3tl脂環(huán)族基團(tuán)。
3.權(quán)利要求1的染料，其中所述染料包括由化學(xué)式1表示的化合物，和R1和R2中的至少一個(gè)為取代或未取代的芴基。
4.權(quán)利要求1的染料，其中
5.權(quán)利要求1的染料，其中R9和R21各自獨(dú)立地為取代或未取代的C5 C15脂族基團(tuán)。
6.權(quán)利要求1的染料，其中YjPY2各自獨(dú)立地為羧基、磺酸基團(tuán)、磷酸基團(tuán)、或者羥基。
7.權(quán)利要求1的染料，其中所述染料包括由化學(xué)式1表示的化合物，所述由化學(xué)式1表 示的化合物進(jìn)一步由化學(xué)式3-1表示包括導(dǎo)電透明基板的第一電極；在所述第一電極的一側(cè)上的光吸收層；面對(duì)所述第一電極的所述一側(cè)的第二電極；和在所述第一電極和所述第二電極之間的電解質(zhì)，其中所述光吸收層包括半導(dǎo)體顆粒和權(quán)利要求1的用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料。
8.權(quán)利要求1的染料，其中所述染料包括由化學(xué)式1表示的化合物，所述由化學(xué)式1表 示的化合物進(jìn)一步由化學(xué)式3-2表示p8H17
9.權(quán)利要求1的染料，其中所述化合物吸收可見(jiàn)光區(qū)域和紅外區(qū)域中的光。
10.權(quán)利要求9的染料，其中所述化合物吸收具有400nm 850nm波長(zhǎng)的光。
11.染料敏化太陽(yáng)能電池，包括 所述染料包括由化學(xué)式2表示的化合物，和Rx和R14中的至少一個(gè)為取代或未取代的莉基。
12.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述導(dǎo)電透明基板包括在玻璃基板或者 塑料基板上的導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層包括以下的至少一種氧化銦錫(ITO)、氟摻雜的氧化錫 (FTO)、ZnO- (Ga2O3或Al2O3)、氧化錫和氧化鋅。
13.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述導(dǎo)電透明基板包括在塑料基板上 的導(dǎo)電層，所述塑料基板包括以下的至少一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇 酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酰亞胺和三乙?；w維素。
14.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述半導(dǎo)體顆粒包括以下的至少一種 半導(dǎo)體元素、金屬氧化物、和具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬氧化物。
15.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述半導(dǎo)體顆粒包括以下的至少一種 Si、Ge、TiO2、SnO2、ZnO、WO3、Nb2O5 和 TiSrO3。
16.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述半導(dǎo)體顆粒具有50nm或更低的平均 粒徑。
17.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述光吸收層進(jìn)一步包括至少一種由化 學(xué)式4表示的添加劑Z-COOH(4)其中，在化學(xué)式4中，Z包括以下中的一種氫、羥基、鹵素、硝基、氰基、羧基、取代或未 取代的氨基、取代或未取代的酰基、取代或未取代的酰氧基、取代或未取代的烷基、取代或 未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的商代烷基、取代或未取代的烷基磺?；⑷〈蛭慈〈?芳基磺?；?、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷氧基磺酰 基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未 取代的烯基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的雜環(huán)基團(tuán)。
18.權(quán)利要求17的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述添加劑包括以下的至少一種脫氧 膽酸、苯基丙酸、十二烷基丙二酸、和十二烷基膦酸。
19.權(quán)利要求17的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中以100 3000重量份的量包括所述添加 劑，基于100重量份的所述用于染料敏化太陽(yáng)能電池的染料。
20.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述光吸收層具有25μπι或更低的厚度。
21.權(quán)利要求11的染料敏化太陽(yáng)能電池，其中所述第二電極包括以下的至少一種Pt、 Au、Ni、Cu、Ag、In、Ru、Pd、Rh、Ir、Os、C 和導(dǎo)電聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及染料敏化太陽(yáng)能電池用染料及含其的染料敏化太陽(yáng)能電池，所述染料包括由化學(xué)式1和化學(xué)式2中的至少一個(gè)表示的化合物。
文檔編號(hào)H01G9/20GK101950674SQ20101019867
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者姜文盛, 崔茲奉, 李知爰, 申炳哲, 高在中 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社