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基于吡啶类配体中间体的设计与合成

作　者: 汤红娟
导　师: 王世敏
学　校: 湖北大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 太阳能电池染料敏化剂配体
分类号: O627
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要

染料敏化太阳能电池通过模仿光合作用原理,利用染料敏化剂和纳米半导体将太阳能转化为电能。近年来,这种电池以其成本廉价、制备工艺简单、可持续发展、环境友好等优点成为传统固态p-n光伏电池的替代品,发展迅速,成果显著。1.文献综述。这一部分简明扼要的介绍了染料敏化太阳能电池的发展历程、基本结构、工作原理、性能参数,着重详细叙述了组成电池的电解质、染料敏化剂、多孔性Ti02薄膜等方面最新研究现状,并提出其存在的问题和应用前景的展望。2.设计、合成新的染料敏化分子。以钌配合物为吸电子单元,三联吡啶为给电子单元,引入噻吩、苯环、吩噻嗪等基团扩展天线配体的π电子共轭体系,以增加电子耦合以及改变薄膜表面态能量,提高电子传输能力。合成了多种不同结构特点的配体中间体,并以核磁共振确定了这些分子结构。3.工作总结。经过长期的探索,仍未合成出理想配合物。总结了实验失败的实验过程中获得的经验,为后期工作的同学提供一些新思路。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-32
  1.1 概述  10-11
  1.2 染料敏化太阳能电池的发展历程  11-12
  1.3 染料敏化太阳能电池的(DSSC)基本结构及工作原理  12-14
    1.3.1 基本结构  12-13
    1.3.2 工作原理  13-14
  1.4 染料敏化太阳能电池的基本概念  14-16
    1.4.1 大气质量数  14
    1.4.2 入射单色光的光电转换效率(IPCE)  14-15
    1.4.3 I-V特性曲线  15-16
  1.5 纳米Ti0_2多孔膜电极  16-18
    1.5.1 纳米TiO_2半导体膜的制备方法  17-18
    1.5.2 纳米TiO_2半导体膜的改性  18
  1.6 电解质  18-20
    1.6.1 液态电解质的应用  19
    1.6.2 准固态电解质的应用  19-20
    1.6.3 固体电解质的应用  20
  1.7 有机染料敏化剂种类  20-29
    1.7.1 羧酸多吡啶钌染料  21-26
    1.7.2 膦酸多吡啶钌染料  26
    1.7.3 多核联吡啶钌染料  26
    1.7.4 复合类染料  26
    1.7.5 纯有机染料  26-29
  1.8 应用前景展望和目前存在的问题  29-30
  1.9 论文研究意义和研究内容  30-32
第二章金属有机多吡啶染料小分子配体的设计与合成  32-59
  2.1 引言  32
  2.2 原料纯化和主要实验仪器  32-35
    2.2.1 主要药品及试剂  32-34
    2.2.2 主要实验仪器  34
    2.2.3 碘代甲基三苯基膦盐的制备  34
    2.2.4 溶剂的干燥  34-35
  2.3 设计思路与合成路线  35-41
    2.3.1 小分子配体L1的设计  35-36
    2.3.2 小分子配体L2的设计  36-37
    2.3.3 小分子配体L3的设计  37-38
    2.3.4 小分子配体L4的设计  38-39
    2.3.5 小分子配体L5的设计  39-41
  2.4 配体(L1-L5)的合成方法  41-57
    2.4.1 配体L1的合成方法  41-45
    2.4.2 配体L2的合成方法  45-48
    2.4.3 配体L3的两种合成方法  48-49
    2.4.4 配体L4的两种合成方法  49-53
    2.4.5 配体L5的两种合成方法  53-57
  2.5 实验讨论  57-58
    2.5.1 染料分子设计思路的讨论  57-58
    2.5.2 合成方法的讨论  58
  2.6 本章小结  58-59
第三章金属有机多吡啶染料高分子配体的设计与合成  59-69
  3.1 引言  59
  3.2 设计思路与合成路线  59-61
    3.2.1 高分子配体L6的设计  59-60
    3.2.2 高分子配体L7的设计  60-61
  3.3 配体(L6-L7)的合成方法  61-67
    3.3.1 高分子配体L6的合成方法  61-66
    3.3.2 高分子配体L7的合成方法  66-67
  3.4 实验讨论  67-68
    3.4.1 染料分子设计思路的讨论  67-68
    3.4.2 合成方法的讨论  68
  3.5 本章小结  68-69
总结  69-70
参考文献  70-78
附录攻读学位期间取得的研究成果  78-79
致谢  79

基于吡啶类配体中间体的设计与合成

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