新型有机染料的设计、合成及其在染料敏化太阳电池和化学敏感器中的应用研究
Design and Synthesis of Organic Dyes and Their Applications in Dye-Sensitized Solar Cells and Colorimetric Chemodosimeter
染料敏化纳米晶半导体太阳电池由于其制备工艺简单,制造成本低廉,成为近年来太阳能光电转换领域的研究热点.目前普遍采用的光敏染料为钌多吡啶配合物,但它们合成和提纯困难,且贵金属钌的来源受限制.有机染料种类多,光物理性质调控方便,易于制备和提纯,其使用有望提高电池的效率和降低电池的成本. 半胱氨酸、高半胱氨酸、半胱氨酸-甘氨酸、谷胱甘肽等一些低分子量巯基氨基酸在生物体系内具有非常重要的作用.氰化物为环境中公认的无机剧毒物,对环境的污染尤其是水资源的污染已成为一个严重的问题.因此发展可选择性识别它们的比色及荧光化学敏感器已成为了科学家们的重要研究课题.该文合成了三类染料分子,探索了它们在染料敏化太阳电池和比色化学敏感器方面的应用.具体结果如下: 1.设计合成了四个基于薁的新型光敏染料,详细研究了它们的光物理和电化学性质,并首次用于敏化TiO2纳晶电极.这四个光敏染料都在可见光区呈两个吸收带,其中强的吸收带为S0-S2跃迁,弱吸收带为S0-S1跃迁,吸收谱带的归属与密度泛函理论计算相吻合.采用脱氧胆酸与染料共吸附或在薁环上引入烷基可以减少染料在TiO...
- 作者:
- 张雪华
- 学位授予单位:
- 中国科学院研究生院(理化技术研究所)
- 专业名称:
- 有机化学
- 授予学位:
- 博士
- 学位年度:
- 2007年
- 导师姓名:
- 程学新;王雪松;张宝文
- 中图分类号:
- TM914.4
- 关键词:
- 染料敏化太阳电池;近红外比色化学敏感器;薁类染料;三聚噻吩;克酮酸染料
- Dye-sensitized solar cells;colorimetric chemodosimeter;azulene-based dye;terthiophene;croconium dye