一类含有吡嗪环的有机染料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于有机光电材料技术领域，具体为一类含有吡嗪环的有机染料及其合成方法和应用。本发明专利技术的含有吡嗪环的有机染料具有良好的光捕获能力，是一类以吡嗪环为拉电子基团的染料分子，其吸收光谱与荧光光谱可通过不同种类和数目的芳香环来调节。与钌类染料相比，本发明专利技术原料结构简单、价廉易得，易于纯化，具有成本低，易于制备等优点。此外，吡嗪及其衍生物具有良好的光电性能，如电子传输能力和强拉电子能力，是一类优良的光伏材料，将这一类有机染料应用到染料敏化太阳能电池中，可获得超过8%的能量转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机光电材料
，具体涉及一类含有吡嗪环的纯有机染料及其合成方法以及在染料敏化太阳能电池中的应用。
技术介绍
染料敏化太阳电池(Dye-sensitized solar cells，DSSC)是一种基于植物叶绿素光合作用原理研制出的新型太阳电池，由瑞士 M. Gratzel教授于1991年首先提出，故又称 Gratzel电池。这种电池结构简单，主要由工作电极、电解液和对电极组成。工作电极是通过在导电玻璃基底上烧结一层纳米多孔二氧化钛膜，并在上面吸附一层光敏染料而制得。 电解液可以是液态的，也可以是准固态和固态的，最常用的Ι3_/Γ氧化还原电对。对电极一般是镀有一层钼的导电玻璃。作为电池的重要组成部分，光敏剂染料能够有效地吸收太阳光，并由此产生激发电子，然后注入到二氧化钛等半导体的导带中。因此，染料的光电性能对染料敏化太阳能电池的光电转换效率有着至关重要的影响。目前，性能最好的染料敏化剂是含有贵金属钌的配合物，其中最经典的是Ν719和黑染料。然而，昂贵的贵金属价格和稀有的贵金属资源使得其大规模产业化受到了很大的限制。与此同时，具有成本低廉、高摩尔吸光系数和结构易调控的纯有机染料越来越受到重视，并成为该领域的研究热点。含有吡嗪环的纯有机染料具有良好的光捕获能力，其吸收光谱与荧光光谱可通过不同种类和数目的芳香环来进行调节。与钌类染料相比，含有吡嗪的纯有机染料结构简单、 容易制备、易于纯化、价格低廉。此外，该类含有吡嗪的有机染产具有良好的光电转换性能是一类优良的光伏材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、制备方便、易于纯化、价格低廉，具有良好光电转换性能的有机染料及其制备方法和应用。本专利技术提供的有机染料，是一类含有吡嗪环的有机染料，这类染料具有以下结构通式权利要求1. 一类含有吡嗪环的有机染料，其特征在于这类染料具有以下结构通式2. 一种如权利要求1所述的含有吡嗪环的有机染料的合成方法，其特征在于包括两种路线一、当n=m时，其合成路线如下所示3.如权利要求1所述的含有吡嗪环的有机染料在染料敏化太阳能电池中应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于将权利要求1所述的含有吡嗪环的有机染料吸附在TiO2薄膜上，用作工作电极，制备液态电解质染料敏化电池、准固态电池或全固态电池，实现光电转换功能。全文摘要本专利技术属于有机光电材料
，具体为一类含有吡嗪环的有机染料及其合成方法和应用。本专利技术的含有吡嗪环的有机染料具有良好的光捕获能力，是一类以吡嗪环为拉电子基团的染料分子，其吸收光谱与荧光光谱可通过不同种类和数目的芳香环来调节。与钌类染料相比，本专利技术原料结构简单、价廉易得，易于纯化，具有成本低，易于制备等优点。此外，吡嗪及其衍生物具有良好的光电性能，如电子传输能力和强拉电子能力，是一类优良的光伏材料，将这一类有机染料应用到染料敏化太阳能电池中，可获得超过8%的能量转化效率。文档编号H01G9/042GK102532932SQ20121000853公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日专利技术者周刚, 王忠胜, 陆雪峰 申请人:复旦大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，王忠胜，陆雪峰，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：