一种咔唑类光敏染料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种咔唑类光敏染料及其制备方法和用途。所说的咔唑类光敏染料，其具有式(I)所示结构：式(I)中，R1为C1～C12烃基；R2为C1～C12烃基；R3为C1～C12烃基。本发明专利技术提供的咔唑类光敏染料易于合成，产率高。该染料作为染料敏化太阳能电池的光敏化剂，具有良好的光电转换性能。在100mW/cm2光强照射下，所制备电池的光电转换效率达到9％以上，对提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率具有实际意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种染料及用途，具体地说，涉及一种咔唑类染料及用途。
技术介绍
环境污染和能源危机是人类面临的两大难题，开发利用太阳能是解决这些问题的 一种重要途径。近年来，新型太阳能电池技术不断涌现；其中，第三代太阳能电池，染料敏化 太阳能电池（O' Regan，B. ;Gliitzel, ENature 1991,353,737.)受到各国研宄机构的广泛 重视，它具有高效、低成本、低能耗、环境友好等优点。 敏化剂和电解质是染料敏化太阳能电池的重要组成部分。敏化剂吸收太阳光，产 生电子，然后注入到二氧化钛中；而氧化态染料被电解质还原。敏化剂和电解质的能级需要 相互匹配。传统的染料敏化太阳能电池采用碘电解质，然而，该类电解质限制了电池开路电 压的提高。新型钴配合物电解质的应用使染料敏化太阳能电池的开路电压和光电转换效率 进一步提高（Mingkui Wang, et al. Energy Environ. Sci.，2012, 5, 9394-9405)。然而，该类 电解质的使用对染料的选用有更严格的要求：染料具有高的摩尔吸光系数，染料要有良好 的抑制电子复合的能力。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术需要解决的技术问题是：设计并合成一种适用于钴配合物 电解质光敏染料。 根据以上问题，本专利技术的目的之一在于，提供一种咔唑类光敏染料及其制备方 法； 本专利技术的目的之二在于，提供一种咔唑类光敏染料的用途。 本专利技术所提供的咔唑类光敏染料具有如下的结构通式：【主权项】L 一种咔唑类光敏染料，其特征在于，具有式a)的化学结构：式（I)中：&为cC12烃基；R2为CC12烃基；R3为CC12烃基。2. 如权利要求1所述咔唑类光敏染料，其特征在于，所述的三芳胺含一个三聚茚基团， 一个咔唑基团及一个苯基团。3. 如权利要求1所述咔唑类光敏染料，其特征在于，所述的共轭单元为4H-环戊并 二噻吩。4. 如权利要求4所述咔唑类光敏染料，其特征在于，其中R:为CC6烃基；1?2为C:? C6jS基；R3为CC6径基。5. 如权利要求4所述咔唑类光敏光敏染料，其特征在于，其中R馬和R3为正己基。6. -种权利要求1所述的咔唑类光敏染料的制备方法，其特征在于，具有如下的合成 路线：其中，a:化合物II在三（二亚苄基丙酮）二钯，2-双环己基膦-2'，4'，6'-三异丙基 联苯和叔丁醇钠的催化下，在甲苯中回流得到化合物III;b:化合物III通过Vilsmeier-Haack反应得到化合物IV; c:化合物III通过Knoevenagel反应得到最终产品化合物V。7. -种权利要求1?5中任意一项所述的咔唑类染料的用途，其特征在于：该染料作 为染料敏化太阳能电池的敏化剂。【专利摘要】式(I)中，R1为C1～C12烃基；R2为C1～C12烃基；R3为C1～C12烃基。本专利技术提供的咔唑类光敏染料易于合成，产率高。该染料作为染料敏化太阳能电池的光敏化剂，具有良好的光电转换性能。在100mW/cm2光强照射下，所制备电池的光电转换效率达到9％以上，对提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率具有实际意义。【IPC分类】C07D495-04, C09B57-00, H01G9-042, H01G9-20【公开号】CN104559288【申请号】CN201510015966【专利技术人】梁茂, 董欢欢, 薛松, 高雪 【申请人】天津理工大学【公开日】2015年4月29日【申请日】2015年1月13日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种咔唑类光敏染料，其特征在于，具有式(I)的化学结构：式(I)中：R1为C1～C12烃基；R2为C1～C12烃基；R3为C1～C12烃基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁茂，董欢欢，薛松，高雪，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津;12