有机与无机光敏染料制造技术

本发明专利技术公开了一系列有机与无机光敏染料，该光敏染料如表示式(1)～(3)中之一所示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池材料，特别是涉及一种可适用于染料敏化太阳能电池 (dye-sensitized solar cell, DSC)的光敏染料。
技术介绍
能源已成为现今人们积极发展与解决的重要课题之一，因此，开发与运用低污染的可再生(renewable)能源将成为人类寻求持续发展的唯一途径。其中又以太阳能部分最受重视，其原因除了这类能源含量最为丰富且开发与应用较不受地形、地貌等因素限制以外，更可以通过适当的设备或装置将太阳能直接转换为常用的电能；将太阳能直接转换成电能的设备或装置即所谓的太阳能电池。近年，由瑞士Gratzel教授所带领的研究团队提出一种新型态的太阳能电池，即所谓的染料敏化太阳能电池，这种太阳能电池的电池组件除了组件的制造成本低廉之外，组件也具有多种优点，例如良好的光电转换效率、高透光性、组件可呈现多种色彩以及组件可具绕曲性等，因而引起业界密切的注意。一般而言，染料敏化太阳能电池的结构包括四部分，其分别是提供电流流动通路的阴/阳电极、作为接受电子与传输电子的半导体材料(如二氧化钛(TiO2)、氧化锌(SiO)等)以及以自组装(self-assembly)形式吸附于半导体材料表面上的染料层、还有具有传输电洞功能的电解质。上述染料敏化太阳能电池的各部分所使用的材料以及各部分之间的接合接口结构都会对组件的光电转换效率产生影响，其中染料是影响DSC效率的最大关键，因此寻找高效率的染料分子是过去近二十年来的研究重；ο
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一系列有机及无机光敏染料，本专利技术的光敏染料具有高吸收系数，且本系列的光敏染料的吸收光图谱与太阳光能谱相符，且本专利技术中的一些有机分子能有效地吸收近红外光，是搭配现阶段高效率染料的最佳光敏分子，因此使用本专利技术的光敏染料的染料敏化太阳能电池组件可具有良好的光电转换效率。本专利技术一系列的有机及无机光敏染料的分子式如式(1) 式C3)所表示式(1) 式(3)在式(1)权利要求1. 一种有机与无机光敏染料，适于应用在染料敏化太阳能电池上，所述光敏染料如表示式(1) (3)所示，2.如权利要求1所述的有机与无机光敏染料，其中，当表示式(1)中的A为表示式 ⑷ (15)且其中的D为表示式(74)，且B为式 04)或式(30) (32)中之一， 且G为式(51) (55)或式(61)或式(62)中之一，且式(51) (55)或式(61)或式(62) 中的E为式(84)时，式(84)中的m不为0。3.如权利要求1所述的有机与无机光敏染料，其中，当表示式(1)中的A为表示式 (6) (9)或式(11) (13)中之一，且式(6) (9)或式(11) (13)中的D为表示式 (76) (78)中之一，且式(76) (78)中的Z表示为H时，表示式(1)中的B不为式(16)； 表示式(1)中的G也不为式03) 07)中之一；此时当G为式(51) (55)中之一时，则式(51) (55)中的E也不为式03) 07)中之一；且此时当E为式(84)、式(88)或式 (89)中之一时，式(84)、式(88)与式(89)中的m不为0。4.如权利要求1所述的有机与无机光敏染料，其中，当表示式(3)中的D为表示式 (74) (76)或式(79) (82)中之一，且表示式(3)中的G为表示式(51) (66)，表示式(51) (66)中的E不为式03) 09)中之一；而此时如果E为表示式(84) (95) 中之一，则式(84) (95)中的m不为0。5.如权利要求1所述的有机与无机光敏染料，其中，当表示式C3)中的D为表示式(77) 或式(78)中之一，且式(77)与式(78)中的Z均表示H时，表示式(3)中的G不为式03) (47)中之一；而此时当G为式(51) (55)中之一，且表示式(51) (55)中的E为表示式(84)、式(88)或(89)中之一时，此时式(84)、式(88)与式(89)中的m不为0。6.如权利要求1所述的有机与无机光敏染料，所述有机与无机光敏染料的化合物结构如下列式(112) (119)所示；全文摘要本专利技术公开了一系列有机与无机光敏染料，该光敏染料如表示式(1)～(3)中之一所示。文档编号C09B57/00GK102286212SQ20101020586公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日专利技术者吴春桂, 吴锡章, 李政颖, 陈家原 申请人:中央大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种有机与无机光敏染料，适于应用在染料敏化太阳能电池上，所述光敏染料如表示式（１）～（３）所示，其中Ａ为表示式（４）～（１５）中之一；其中，Ｂ为表示式（１６）～（４２）中之一，或为表示式（１６）～（４２）中的任意单元的组合；其中，Ｇ分别独立为表示式（４３）～（７３）中之一；－Ｈ－（ＣｊＨ２ｊ＋１）－（ＣｋＨ２ｋ）ＯＣｊＨ２ｊ＋１－（ＣｋＨ２ｋ）ＳＣｊＨ２ｊ＋１－（ＣｋＨ２ｋ）Ｎ（ＣｊＨ２ｊ＋１）２（４３）　（４４）　　　　　　（４５）　　　　　　　　　　　　（４６）（４７）其中Ｄ分别独立为表示式（７４）～（８３）中之一；其中Ｅ分别独立为表示式（４３）～（４９）或为表示式（８４）～（９７）中之一；其中Ｚ分别独立表示为氢、锂、钠、钾或为四级铵盐，所述四级铵盐（如表示式（９８）所示）；其中，表示式（２３）～（３５）、式（５１）～（５３）及式（５５）～（６６）中的Ｘ分别独立表示为Ｓ、Ｎ－Ｒ、Ｏ或Ｓｅ中之一，其中，Ｒ为－ＣｑＨ２ｑ＋１，ｑ＝１～２０；表示式（４４）～（４７）中的ｊ为１～２０；表示式（４５）～（４７）中的ｋ为０～２０；表示式（４８）～（５０）及式（８４）～（９７）中的ｍ为０～１０；表示式（５１）～（５２）及式（５６）～（６０）中的ｎ为０～４；表示式（８４）～（９７）中的ｐ为０～２；表示式（４）～（２０）、式（３６）、式（３９）、式（４１）、式（４２）、式（６７）、式（７０）、式（７２）、式（７３）、式（８７）、式（９３）及式（９４）中的Ｒ１分别独立表示为－ＣｘＨ２ｘ＋１、－（ＣｙＨ２ｙ）－ＯＣｘＨ２ｘ＋１、－（ＣｙＨ２ｙ）－ＳＣｘＨ２ｘｙ＋１、－（ＣｙＨ２ｙ）－Ｎ（ＣｘＨ２ｘ＋１）２或为式（４９）～（５０）中之一，其中ｘ＝１～２０，ｙ＝１～２０；表示式（２１）～（３１）、式（３３）～（３８）、式（４０）、式（５６）～（６１）、式（６３）～（６５）、式（６７）～（６９）、式（７１）、式（８４）～（９７）中的Ｒ２分别独立表示为氢（－Ｈ）、－ＣｘＨ２ｘ＋１、－（ＣｚＨ２ｚ）－ＯＣｘＨ２ｘ＋１、－（ＣｚＨ２ｚ）－ＳＣｘＨ２ｘ＋１、－（ＣｚＨ２ｚ）－Ｎ（ＣｘＨ２ｘ＋１）２或为式（４８）～（５０）中之一，其中ｘ＝１～２０，ｚ＝０～２０；表示式（４８）、式（４９）及式（９８）中的Ｒ３分别独立表示为－Ｈ或为－ＣｘＨ２ｘ＋１中之一，其中ｘ＝１～２０；表示式（９１）中的Ｒ４为ＣｗＨ２ｗ，ｗ＝１～２。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春桂，李政颖，陈家原，吴锡章，
申请(专利权)人：中央大学，
类型：发明
国别省市：71