烷氧基苯为次级给体的吩噻嗪类染料的合成及其光电性能

【作者】 刘爽； 朱义州； 郑健禺；

【机构】 南开大学元素有机化学国家重点实验室；

【摘要】 <正>作为染料敏化太阳能电池的关键组成部分,染料分子结构对电池的光电转化效率有着决定性的影响。吩噻嗪蝴蝶状的三维结构及其强的给电子能力使其常被作为D-π-A型染料的电子给体,同时研究表明引入合适的次级电子给体基团有利于染料获得更好的光电性能。本文以吩噻嗪为电子给体,通过在其C-7位引入含不同数目的烷氧基的苯基作为次级给体,设计合成了有机染料LS-2～LS-4。研究发现,三种染料都显示出良好的光电转换效率(其中,LS-2在碘电解质下的PCE为7.91%)。次级给体的引入能显著改变染料分子的HOMO能级,且随着次级给体苯环上烷氧链的增加,其与吩噻嗪单元之间的二面角增大,两者间的电子传输过程被削弱,导致染料LS-3和LS-4具有较低的短路电流密度。三种染料的结构式如下:更多还原