含8-羥基喹啉的聚合金屬配合物的合成及其光伏性能

【摘要】： 自從M. Gr?tzel教授在染料敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率上取得突破以來,由于其高效率、低成本、易組裝等技術(shù)優(yōu)勢引起了科學界的廣泛關(guān)注。 有機電子供體-π-受體共軛型(D-π-A)化合物由于能夠?qū)崿F(xiàn)多種氧化還原狀態(tài)。更重要的是,此種共軛高分子系統(tǒng)已在光伏電池中被廣泛地研究與應(yīng)用。并且在各研究域中,聚合物太陽能電池更是由于具有其優(yōu)勢,如成本低、重量輕、易于制作等。 聚噻吩(PTh)及其衍生物,在制備聚合物太陽能電池中得到了廣泛的應(yīng)用和深入的研究。同時,苯乙撐和芴類化合物也因為其特征的光物理和光化學性質(zhì)受到研究者的關(guān)注。眾所周知, 8-羥基喹啉衍生物作為優(yōu)良的電子傳輸體,特別是當8-羥基喹啉的5位上功能取代基的引進,此種配合物已在許多領(lǐng)域使用。 因此本論文設(shè)計并合成了噻吩聚合金屬配合物PZn(Q)2-co-3MT, PCu(Q)2-co-3M和PEu(Q)3-co-3MT和給體‐連接橋‐受體(D-π-A)?型聚合金屬配合物染料DB8QB -Eu(III)和B8QDF -Eu(III)。?用紅外光譜、核磁共振和元素分析等手段對所合成的化合物的結(jié)構(gòu)進行了表征,并利用紫外光譜、熒光光譜、循環(huán)伏安法研究了所合成的聚合金屬配合物的光物理性質(zhì)和電化學性質(zhì),同時測試了基于聚合金屬配合物染料的太陽能電池的光伏性能。光物理測試結(jié)果表明,基于聚合金屬配合物染料/TiO2的太陽能電池都取得較好效果。如第2章所合成的PZn(Q)2-co-3MT, PCu(Q)2-co-3MT和PEu(Q)3-co-3MT?的能量轉(zhuǎn)換效率分別為0.56%, 0.78%?和1.16%。第3章所合成的DB8QB -Eu(III)和B8QDF -Eu(III)體系的能量轉(zhuǎn)化效率分別為2.25%和3.04%。光伏測試結(jié)果表明,聚合金屬配合物有望成為新一代太陽能電池材料。 【關(guān)鍵詞】：聚合金屬配合物 噻吩 苯乙撐 芴 8-羥基喹啉 染料敏化電池
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：O621.13
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-21
• 1.1 引言8
• 1.2 太陽電池的定義與分類8-9
• 1.3 有機太陽能電池9-21
• 1.3.1 有機太陽能電池的定義與分類9-10
• 1.3.2 本體異質(zhì)結(jié)太陽能電池10-11
• 1.3.3 電子給體材料11-13
• 1.3.4 電子受體材料13-14
• 1.3.5 染料敏化納米晶太陽能電池簡介14-17
• 1.3.6 有關(guān)太陽電池的性能參數(shù)17-21
• 第2章 含噻吩和8-羥基喹啉的側(cè)鏈型聚合金屬配合物的合成及光伏性能21-38
• 2.1 引言21
• 2.2 實驗部分21-29
• 2.2.1 儀器和試劑21-24
• 2.2.2 配體和聚合金屬配合物的合成24-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-37
• 2.3.1 配體和聚合金屬配合物的合成及表征29-31
• 2.3.2 聚合金屬配合物的分子量和熱性能31-32
• 2.3.3 聚合金屬配合物的紫外吸收和熒光性能32-34
• 2.3.4 聚合金屬配合物的電化學性能34-36
• 2.3.5 聚合金屬配合物的光伏性能36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第3章 含苯乙烯撐和芴衍生物的主鏈型聚合金屬配合物的合成及光伏性能38-53
• 3.1 引言38
• 3.2 實驗部分38-45
• 3.2.1 儀器和試劑38-40
• 3.2.2 聚合金屬配合物的的合成40-45
• 3.3 結(jié)果與討論45-52
• 3.3.1 配體和聚合金屬配合物的合成及表征45-47
• 3.3.2 紫外吸收及光致發(fā)光性能47-49
• 3.3.3 熱性能49-50
• 3.3.4 電化學測試及分析50
• 3.3.5 聚合金屬配合物的光伏性能50-52
• 3.4 本章小節(jié)52-53
• 第4章 總結(jié)與展望53-54
• 參考文獻54-59
• 致謝59-60
• 個人簡歷60-61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況61

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