在π桥中引入苯并三氮唑的双链吩噻嗪染料及其在制备染料敏化太阳电池中的应用制造技术

本发明专利技术公开了在π桥中引入苯并三氮唑的双链吩噻嗪染料及其在制备染料敏化太阳电池中的应用，属于精细化工中的光电转化材料应用领域。本发明专利技术以吩噻嗪为电子供体，将苯并三氮唑这一缺电子的基团引入到π桥，氰基乙酸为电子受体和锚固基团，合成了一系列的双链的吩噻嗪染料。双链的吩噻嗪染料能够提高吸附量和抑制染料的聚集。另外，在π桥中引入苯并三氮唑这一缺电子的附加受体，能够起到拓宽吸收光谱的作用。综合这两方面的作用，使得其在相同条件下具有比通常的吩噻嗪染料更优越的性能，有效地提高染料敏化太阳电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吩噻嗪及染料敏化太阳电池
，具体涉及了在π桥中引入苯并三氮唑的双链吩噻嗪染料及其在制备染料敏化太阳电池中的应用。技术背景染料敏化太阳电池（DSSCs）是一种新型的将太阳能转化为电能的装置。这类电池与传统的硅基太阳电池相比具有结构简单、制作成本低等优点，是一类具有广泛应用前景的光电转换装置。染料的结构设计对于这类电池的光电转换效率至关重要。目前，光电转化效率最高的是钌多吡啶配合物。然而钌属于稀有贵金属，钌多吡啶配合物的分离提纯也有相当的难度，其DSSCs的成本难以降低，限制了其大规模实用化。为此，开发不含金属的纯有机光敏染料对发展DSSCs至关重要，成为该领域的重要研究方向。与钌多吡啶配合物染料（如N3，N719等）相比，纯有机光敏染料具有结构多样、制备提纯相对容易、摩尔消光系数高、成本低等诸多优点，近年来纯有机光敏染料发展迅速，品种多样的纯有机染料得到开发和应用。吩噻嗪是一种富电子的含氮杂环化合物，以其为电子给体的染料被广泛用于染料敏化太阳电池的研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.在π桥中引入苯并三氮唑的双链吩噻嗪染料，其特征在于，具有以下结构通式：
其中：n=0，1，2，3，4或5；X为O或S；R为C1～C20的直链烷基、C1～C20的支链烷基、
C1～C20的酰胺基、C1～C20的烷氧基或卤素。
2.权利要求1所述在π桥中引入苯并三氮唑的双链吩噻嗪染料在制备染料敏化太阳电
池中的应用，所述染料敏化太阳电池包括光阳极、光阴极、光阳极基板、光阴极基板和电解
质；其特征在于光阳极基板和光阴极基板为导电玻璃，光阳极基板工作区域中间设有纳米多
孔TiO2薄膜，并浸染有所述在π桥中引入苯并三氮唑的双链吩噻嗪染料；光阴极基板工作
区域中间设有催化剂层，所述催化剂层为Pt层；光阳极和光阴极相对间隔设置，所述纳米
多孔TiO2薄膜周边用密封材料密封形成密闭的腔体，腔体内填充有电解质。
3.根据权利要求2所述在π桥中引入苯并三氮唑的双链吩噻嗪染料在制备染料敏化太
阳电池中的应用，其特征在于，制备步骤包括：
a、导电玻璃（FTO）的预处理：将导电玻璃依次在去油剂、无水乙醇和去离子水中用
超声波充分清洗，然后烘干备用；
b、TiO2纳晶颗粒及其浆料的制备：室温下，10mL Ti(OBu)4和20mL EtOH的混合液
搅拌后，搅拌下于上述溶液中加入18mL乙酸和50mL去离子水并维持搅拌1h，然后将此
混合液移入高压釜于230℃下处理12h，自然冷却至室温，将所得悬浊液过滤，分别用去离
子水和乙醇洗涤多次，50℃下于烘箱中烘6h至干，得到粒径约为18-22nm的TiO2纳晶颗
粒；
c、取TiO2纳晶颗粒1.0g，分别加入乙醇8.0mL、乙酸0.2mL、松油醇3.0g、乙基
纤维素0.5g，将此混合物充分研磨40min，泥浆物经超声作用15min后得到所需的白色粘
性TiO2纳晶浆料；
d、纳晶TiO2膜的制备：将处理好的导电玻璃导电面朝上...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹德榕，黄祖胜，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：