本发明专利技术是有关于一种钌金属络合物，其结构如下式（Ⅰ），其中Ｌ、Ｌ′以及Ｘ定义如说明书所述。本发明专利技术的钌金属络合物可应用于染料敏化太阳能电池（Ｄｙｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ，ＤＳＳＣ），且具有优异的光电性质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种钌金属络合物，特别是一种适用于染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cell， DSSC)的钌金属络合物。技术背景随着人类文明发展，全球面临严重的能源危机及环境污染等问题，以 光电太阳能电池将太阳能直接转变成电能，是解决全世界能源危机及降低 环境污染的重要方法之一；其中染料敏化太阳能电池以其制造成本低、可 制成大面积、可挠性、透光性可用于建筑物上等优异特性，而成为一种有 前景的新型太阳能电池。近年，Gratzel等人发表一系列染料敏化太阳能电池相关文献(例如 O，Regan, B.; Gr站zel, M. Nature 1991, 353， 737)，显示染料敏化太阳能电池 具有实用性。 一般而言，染料敏化太阳能电池的结构包括有阴/阳电极、纳 米二氧化钛、染料及电解质；染料敏化太阳能电池中的染料对电池效率有 关键性的影响，理想的染料要具有可以吸收较大范围的太阳光谱、高摩尔 吸收系数(absorption coefficient)、高温安定性及光安定性等。Gratzel实验室发表了一系列的钌络合物作为染料敏化太阳能电池中 的染料。1993年Gr針zd实验室发表使用N3染料所制备的染料敏化太阳能电 池，其效率达10.0。/。(AM 1.5)。 N3染料的单波光光电流转换效率(IPCE)值 在400nm 600nm范围可达80y。，而其后所开发的数百种染料络合物，其效 能测试皆无法超越N3染料。N3染料的结构如下式(a)所示。5<formula>formula see original document page 6</formula>(a)直至2003年Gratzel实验室发表使用N719染料所制备的染料敏化太阳 能电池，其效率提升到10.85。/。(AM 1.5)。 N719染料的结构如下式(b)所示。<formula>formula see original document page 6</formula>而后2004年同实验室发表使用黑染料(Black dye)所制备的染料敏化太 阳能电池，其效率则达到11.04。/o(AM1.5)。黑染料可强化红光区和红外光 区的光谱应答，从而提升染料敏化电池的效能。黑染料的结构如下式(c) 所示。<formula>formula see original document page 7</formula>(C)除了Gratzel实验室发表的N3染料、N719染料与黑染料等相关系列的 钌络合物之外，其它类似的有铂络合物、锇络合物、铁络合物、铜络合物… 等等。但是经过许多研究显示钌络合物的效率仍为较佳。由于染料敏化太阳能电池中的染料对电池效率有关键性的影响。因 此，寻找可以提高染料敏化太阳能电池效率的染料分子，是改善染料敏化 太阳能电池效率的重要方法之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钌金属络合物，其适用于染料敏化太阳能 电池。为实现上目的，本专利技术提供的钌金属络合物，其结构如下式(I):<formula>formula see original document page 7</formula> (I)其中X为-NCS、 -SCN、 -SeCN、 -CN或-Cl; L为HOOC COOHL'为g巾Y为-O-、 -S-、 -SOr、 -CF2-、 -CCl2-或-C(R,)2-，其中R,为脂肪基或 芳香基；Q,、 Q2各自独立的分别为卤素、H、 -CN、 -SCN、 -NCS或-SFs;B为H或-(Z-A)^R2，其中Z为单键、-CF20-、 -OCF2-、 -CH2CH2-、 -CF2CF2-、 -CF2CH2-、 -CH2CF2-、 -CHF-CHF-、 -C(O)O-、 -OC(O)-、 -CH20-、 -OCH2-、 -CF = CH-、 -CH=CF-、 -CF = CF-、 -CH二CH-或-C三C-; A为有 取代基或没有取代基的1，4-伸苯基(l，4-phenylene)，其中二CH—可以被二N 一取代1个或2个；尺2为H或碳原子数1至15的有机基团；m为0、 1 或2。所述的钌金属络合物，其中，X为-NCS。所述的钌金属络合物，其中，Y为-C(R^-， R,为脂肪基或芳香基。 所述的钌金属络合物，其中，Q,、 Q2各自独立的分别为卤素、H或-CN。 所述的钌金属络合物，其中，m为0。所述的钌金属络合物，其中，Y为-C(R,)2-， R,为脂肪基或芳香基。 所述的钌金属络合物，其中，Q,、Q2各自独立的分别为卤素、H或-CN。 所述的钌金属络合物，其中，m为0， R2为H、垸基(alkyl group)或烷 氧基(alkoxy)。本专利技术提供的钌金属络合物，其结构如下式(I-l)或下式(I-2)，附图说明图l为本专利技术实施例与比较例的UV-Vis.吸收光谱图。图2为本专利技术实施例与比较例的电流-电压曲线(I-V curve)图。图3为本专利技术实施例与比较例的单波光光电流转换效率(IPCE)图。具体实施例方式本专利技术的钌金属络合物，其结构如下式(I):RuLL'X2 (I)其中X为-NCS、 -SCN、 -SeCN、 -CN或-Cl; L为HOOC COOHL'为g巾Y为-0-、-S-、-S02-、-CF2-、-CCl2-或-C(R,)2-，其中为脂肪基(aliphatic radical)或芳香基(aromatic radical);Q,、 Q2各自独立的分别为卤素(halogen)、 H、 -CN、 -SCN、 -NCS或-SF5;B为H或-(Z-A)m-R2，其中Z为单键、-CF20-、 -OCF2-、 -CH2CH2-、 -CF2CF2-、 -CF2CH2-、 -CH2CFr、 -CHF-CHF-、 -C(O)O-、 -OC(O)-、 -CH20-、 -OCH，-、 -CF二CH-、 -CH=CF-、 -CF = CF-、 -CH-CH-或-C三C-， A为有取代基或没有取代基的1，4-伸苯基(l，4-phenylene)，其中二CH—可以被二N —取代1个或2个；R2为H、羟基(hydroxyl)或碳原子数1至15的有机基 团；m为0、 l或2。上述式(I)中的X可为-NCS、 -SCN、 -SeCN、 -CN或-Cl，较佳的为-NCS、 -SCN、或-CN，更佳的为-NCS或-SCN。上述式(I)中的Y可为-O-、 -S-、 -S02-、 -CF2-、 -CCl2-、 -C(R，)2-，其中 R为脂肪基或芳香基；较佳的为-O-、 -S-、 -CF2-、 -CCl2-、 -C(R,)2-，其中 为脂肪基或芳香基；更佳的为-CF2-、 -CCl2-、 -C(RA-，其中R,为脂肪 基或芳香基；最佳的为-C(R^-，其中^为脂肪基或芳香基。上述R,可为脂肪基或芳香基，较佳的为垸基(alkyl)或烷氧基(alkoxy)。上述式(I)中的Q,、 Q2各自独立的分别可为卤素、H、 -CN、 -SCN、 -NCS或-SF5，较佳的为卤素、H或-CN，更佳的为卤素或H。上述式(I)中的B可为H或-(Z-A)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钌金属络合物，其结构如下式（Ⅰ）： ＲｕＬＬ′Ｘ↓［２］ （Ⅰ） 其中 Ｘ为－ＮＣＳ、－ＳＣＮ、－ＳｅＣＮ、－ＣＮ或－Ｃｌ； Ｌ为 ＊＊＊； Ｌ′为 ＊＊＊， 其中 Ｙ为－Ｏ－、－ Ｓ－、－ＳＯ↓［２］－、－ＣＦ↓［２］－、－ＣＣｌ↓［２］－或－Ｃ（Ｒ↓［１］）↓［２］－，其中Ｒ↓［１］为脂肪基或芳香基； Ｑ↓［１］、Ｑ↓［２］各自独立的分别为卤素、Ｈ、－ＣＮ、－ＳＣＮ、－ＮＣＳ或－ＳＦ↓［５］； Ｂ为Ｈ或 －（Ｚ－Ａ）↓［ｍ］－Ｒ↓［２］，其中Ｚ为单键、－ＣＦ↓［２］Ｏ－、－ＯＣＦ↓［２］－、－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－、－ＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］－、－ＣＦ↓［２］ＣＨ↓［２］－、－ＣＨ↓［２］ＣＦ↓［２］－、－ＣＨＦ－ＣＨＦ－、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（Ｏ）－、－ＣＨ↓［２］Ｏ－、－ＯＣＨ↓［２］－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ＝ＣＨ－或－Ｃ≡Ｃ－；Ａ为有取代基或没有取代基的１，４－伸苯基（１，４－ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ），其中＝ＣＨ－可以被＝Ｎ－取代１个或２个；Ｒ↓［２］为Ｈ或碳原子数１至１５的有机基团；ｍ为０、１或２。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林建村，徐英展，严咏圣，尹大中，
申请(专利权)人：台湾永光化学工业股份有限公司，中央研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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