專利名稱：有機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)明涉及有機染料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機染料及在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在可再生能源之中，太陽能是一種最為理想的清潔能源，通過太陽電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換是人類利用太陽能的主要途徑之一。在太陽電池領(lǐng)域，硅太陽電池因其轉(zhuǎn)換率高和技術(shù)成熟占據(jù)了比較大的市場份額，但硅太陽電池的原材料價格昂貴、生產(chǎn)成本高，同時其光電轉(zhuǎn)換效率難以進(jìn)一步提升，這些缺陷嚴(yán)重限制了硅太陽電池的發(fā)展。1991年瑞士聯(lián)邦高工的Gratzel教授報道了高效的染料敏化太陽電池(Nature, 1991，353，737)，經(jīng)過二十年的發(fā)展，目前的染料敏化太陽電池已經(jīng)接近了硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率。更為重要的是，染料敏化太陽電池的制造成本僅為硅電池的1/10，具有良好的應(yīng)用前景，并有可能在未來取 代硅電池而占據(jù)太陽電池的市場。目前，以有機染料Y123和鋅卟啉染料YD2-0-C8共敏化制備的染料敏化太陽電池，取得了 12. 3%的光電轉(zhuǎn)換效率(Science, 2011, 334，629)。其中，有機染料的使用擺脫了以往高效染料敏化太陽電池對貴金屬多吡啶釕染料的依賴，極大程度上降低了電池的成本。與多吡啶釕配合物染料相比，有機染料的選擇更加多樣，其原材料來源豐富，結(jié)構(gòu)剪裁靈活，制備成本低廉，具有極高的開發(fā)前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的有機染料由于含用貴金屬使成本偏高的問題，而提供一種有機染料及在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用。本發(fā)明提供一種有機染料，結(jié)構(gòu)如式(I )所示
Ri
~\ /=X S S CN
P
U

(I )式(I )中，R^R2各自獨立為氫原子、C1 C18的烷烴基或C1 C18的烷氧基；R3為
C1 C18的烷烴基或C1 C18的烷氧基。
優(yōu)選的是，所述的有機染料具有式(II)所示的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種有機染料，其特征在于，結(jié)構(gòu)如式(I)所示
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有機染料，其特征在于，所述的有機染料具有式(II)所示的結(jié)構(gòu)
3.權(quán)利要求I 2任何一項所述的一種有機染料在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用。
4.一種有機染料敏化太陽電池，其特征在于，染料層為權(quán)利要求I 2任何一項所述的一種有機染料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機染料及在染料敏化太陽電池中的應(yīng)用，屬于有機染料領(lǐng)域。該有機染料是以N－聯(lián)苯取代二噻吩并吡咯作為共軛單元，噻吩并吡咯結(jié)構(gòu)單元為富電子結(jié)構(gòu)單元，使得染料具有更好的光吸收能力，同時，在N原子上連接長的烷基鏈，有助于減小染料的聚集，提高器件的光電壓。本發(fā)明的有機染料合成工藝簡單，原材料成本低，反應(yīng)產(chǎn)率高、易于純化，由本發(fā)明的有機染料制備的染料敏化太陽電池，可以達(dá)到960毫伏的高電壓和13.53毫安每平方厘米的短路電流密度，功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了9.3%。
文檔編號H01G9/20GK102898859SQ20121040137
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者王鵬, 蔡寧, 許名飛, 張敏 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所