專利名稱：以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料及在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)染料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料及在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種清潔的能源，在目前傳統(tǒng)能源面臨危機(jī)狀況下，將被更廣泛地開發(fā)和利用。在當(dāng)今太陽能電池領(lǐng)域，硅基太陽能電池占主導(dǎo)地位，但其制造成本較高，尚無法大規(guī)模替代傳統(tǒng)能源。染料敏化太陽能電池，作為一種廉價(jià)的基于有機(jī)光電功能材料的激子型太陽能電池受到國內(nèi)外廣泛的關(guān)注和研究。1991年，瑞士聯(lián)邦高工Gdtzel教授報(bào)到了染料敏化納米晶太陽能電池的突破性工作(Nature 1991，353，737)，開啟納米結(jié)構(gòu)有機(jī)光伏電池研究的熱潮。但長期以來高效電池中貴金屬釕配合物染料的使用被公眾所詬·病，因此，不含貴金屬的染料的開發(fā)一直是染料敏化太陽能電池的研究重點(diǎn)之一。2011年，經(jīng)過大量研究人員長時(shí)間的努力，以鋅卟啉染料YD2-0-C8和純有機(jī)染料Y123共敏化的電池，取得了能量轉(zhuǎn)換效率12.3 %的進(jìn)展(Science，2011，334，629)，不但脫離了對(duì)貴金屬的依賴，而且在能量轉(zhuǎn)化效率上取得了突破性進(jìn)展。這類電池，不但實(shí)現(xiàn)了吸收光譜的拓寬，而且立體空間阻隔的設(shè)計(jì)有效地減緩了半導(dǎo)體薄膜中的電子與氧化還原電解質(zhì)復(fù)合的速率，實(shí)現(xiàn)了器件的高輸出電壓。與鋅卟啉類染料相似，純有機(jī)染料同樣具有較廉價(jià)的制備成本和較高摩爾吸收系數(shù)，而且純有機(jī)染料可選的結(jié)構(gòu)單元更加豐富。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的有機(jī)染料由于含用貴金屬使成本偏高的問題，而提供一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料及在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用。本發(fā)明提供一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料，結(jié)構(gòu)如式(V)所示
權(quán)利要求
1.一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料，其特征在于，結(jié)構(gòu)如式(V)所示
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料，其特征在于，所述的有機(jī)染料具有式(I )所示的結(jié)構(gòu)
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料，其特征在于，所述的有機(jī)染料具有式(II)所示的結(jié)構(gòu)
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料，其特征在于，所述的有機(jī)染料具有式(III)所示的結(jié)構(gòu)
5.權(quán)利要求I 4任何一項(xiàng)所述的以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用。
6.—種有機(jī)染料敏化太陽電池，其特征在于，染料層為權(quán)利要求I 4任何一項(xiàng)所述的以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以含烷氧基取代芴單元的三芳胺為給體的有機(jī)染料及在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用，屬于有機(jī)染料領(lǐng)域。該有機(jī)染料以烷氧基取代的芴作為三芳胺給體的單元，使用含烷氧基取代的芴結(jié)構(gòu)單元能夠提高染料給體部分的推電子能力，同時(shí)芴單元的使用也可以減小分子聚集，降低電池中的電子復(fù)合，有效提高電池的開路電壓，烷基鏈的引入在降低分子聚集的同時(shí)可以改善染料的溶解性，為器件優(yōu)化提供便利。本發(fā)明提供的有機(jī)染料的合成路線簡便，易于純化；由本發(fā)明的有機(jī)染料制備的染料敏化太陽電池，開路電壓達(dá)948毫伏，短路光電流達(dá)14.36毫安每平方厘米，功率轉(zhuǎn)化效率達(dá)9.9 %。
文檔編號(hào)C09B23/04GK102898854SQ20121040129
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者王鵬, 范曄, 張敏, 許名飛, 姚朝陽 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所