The invention discloses a D- PI -A type structure, a polymerized metal complex functional dye containing 2- (2 '- pyridine) benzimidazole and a preparation method thereof. The dye molecular structure by carbazole derivatives and alkoxy benzene as donor (D), thienylenevinylene as bridge, 2- (2 '- pyridyl) benzimidazole metal complexes as receptor (A) conjugate system to form a large PI, and thus enhance the photoelectric conversion efficiency of dye-sensitized solar cell the. The invention has the advantages that the inorganic, organic and polymer are reasonably integrated into a whole, so as to obtain a novel dye with high photovoltaic property, low cost and high stability. By using transition metal complexes instead of rare ruthenium metal complex dyes reduce cost; the prepared dye test shows that the photoelectric conversion reflects the good performance and high thermal stability, has great application prospects in the development and utilization of energy, can be used in dye-sensitized solar cells.
【技术实现步骤摘要】
—类含2-(2'-吡啶)苯并咪唑的D-π-A型结构聚合金属配合物功能染料及其制备方法
本专利技术涉及一种具有D- 31 -A型结构聚合金属配合物功能染料及其制备方法，属于光电材料和新材料领域。
技术介绍
染料敏化太阳能电池是GrStzel和O’ Regan在1991年研究专利技术的。其光伏原理如下:通过吸附在电池FTO玻璃极板上薄膜TiO2颗粒表面的染料敏化剂吸收太阳光，染料敏化剂分子激发，激发态电子通过敏化的TiO2薄膜转移到FTO玻璃电极后，电子通过外电路传输到电池的对(正)电极(Pt orAl)，然后再通过电池内的氧化还原电解质转移到染料敏化剂分子的激发态，使其回到基态，实现一个光电转化过程。 染料敏化太阳能电池主要是模仿光合作用原理，研制出来的一种新型太阳电池，其主要优势是:原材料丰富、成本低廉、工艺技术简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势，而且几乎所有原材料和生产工艺都是无毒无污染的，部分材料还可以回收，对新能源的发展及人类环境的保护具有重要意义。近些年，纯有机染料的研究得到了迅速发展，电池转化效率也得到了提高。开发成本低、能级匹配、性能稳定、光谱吸收与太阳光匹配的染料敏化剂是当前的发展趋势；但光电转化效率、大面积化、电池的长期稳定性是染料敏化太阳能电池面临的主要技术问题。2~ {2'-吡啶)苯并咪唑具有大的刚性结构，能与很多金属进行配位，而咔唑衍生物和烷氧基苯是非常好的给体材料，它们形成的聚合金属配合物具有更大的η共轭结构，不仅利于聚合金属配合物的空穴传输和电子传输，而且具有高的稳定性，有助于提高染料光电转化效率和使用寿命。【专利技...
【技术保护点】
一类含2?(2′?吡啶)苯并咪唑的D?π?A型结构聚合金属配合物功能染料，其特征在于，该化合物具有D?π?A结构，其通式如下：式中，L为：CH3COO?、Cl?；M为：副族的金属离子Co(II)、Cu(II)、Zn(II)、Cd(II)或Ni(II)；n是聚合度为：5～10的整数；D选自烷氧基苯或咔唑衍生物，其结构式为：FSA0000096903080000011.tif,FSA0000096903080000012.tif
【技术特征摘要】
1.一类含2-(2'-吡啶)苯并咪唑的D-J1-A型结构聚合金属配合物功能染料，其特征在于，该化合物具有D- π -A结构，其通式如下:2.根据权利要求1所述的一类含2-(2'-吡啶)苯并咪唑的D-π -A型结构聚合金属配合物功能染料的制备方法: (1).2-(2'-吡唆)苯并咪唑的制备:在容器中，加入当量比为1:1的邻苯二胺和.2-吡啶甲酸，多聚磷酸作为溶剂，搅拌，在氮气保护下，油浴加热到160~180°C ;加热4~.6h，将混合物倒入冰水中冷却，用NaOH调节溶液pH = 6~8 ;将沉淀过滤，干燥，粗产物在甲醇溶液中重结晶，得灰白色固体2-C -吡啶)苯并咪唑； (2).2-溴-5-[(2'-吡啶基)苯并咪唑]-3-甲基噻吩的制备:分别取2，5-二溴-3-甲基噻吩、2-C -吡啶)苯并咪唑、碘化铜、碳酸钾、1，10-邻菲哕啉比例为1:1:0.25:4:.0.4用DMF溶解，加入到带有磁力搅拌容器中，在氮气保护下，油浴加热并回流24~26h，待混合液冷却至室温，得到的棕褐色溶液，用氯仿溶液萃取，用无水硫酸镁干燥，并用1:1四氢呋喃/正己烷的柱色谱法纯化，得到黄棕色固体2-溴-5-[(2'-吡啶基)苯并咪唑]-3-甲基噻吩； (3).金属配合物的制备:将当量比为I当量2-溴-5-[(2'-吡啶基)苯并咪唑]-3-甲基噻吩溶解在甲醇中，加热回流，并当开始回流时，将0.5当量副族的金属盐甲醇溶液滴入反应器中，回流12~14小时后反应停止，过滤并用甲醇和乙醇溶液洗涤，干燥得到金属配合物； (4).1，4- 二乙烯基-2，5- 二辛氧基苯的制备:...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟超凡，章伟，唐桂鹏，周俊，彭大海，胡娇梅，谢秋芳，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：
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