含茚并噻吩单元的有机和卟啉染料的设计合成与光电性能

【作者】 邱昌娟； 朱义州； 郑健禺；

【机构】 元素有机化学国家重点实验室南开大学化学学院；

【摘要】 <正>染料敏化太阳能电池因其制作工艺简单,成本低,且环境友好,受到了研究者们的广泛关注^[1]。本文设计合成了6种含有茚并噻吩单元的有机染料和卟啉染料,并对染料的光物理、电化学以及光电性能进行了研究。结果表明,茚并噻吩单元具有一定的给电子能力,其4-位取代基的改变对染料的电化学和光伏特性具有一定的影响。对于有机染料Q01～Q03,由于其分子骨架尺寸较小,给体上取代基的改变能显著影响其在二氧化钛表面的吸附形式,当取代基为烷基苯或烷氧基苯时,染料Q01和Q02取得了相对烷基链取代的Q03更大的R_ct值（FTO/TiO₂/染料分子界面间的电荷转移阻抗）和更长的电子寿命,并且吸附量更大,说明其可能会在TiO₂表面形成更加致密的染料层,有利于抑制电荷重组,得到更高的开路电压。而对于卟啉染料Q04-Q06,其分子骨架尺寸本身较大,给体上取代基的改变对其吸附形貌和吸附量的影响很小。更多还原