聚集诱导发光材料和苯并[C]噻吩类太阳能电池敏化染料的合成及性能研究

【摘要】：近年来,染料敏化太阳电池由于具有成本低、较高的光电转换效率和易于制造成大面积等优点,引起了全世界的广泛关注。但如何提高其光电转换效率和稳定性是目前要解决的两个关键问题。本论文通过合成新型苯并[c]噻吩类染料敏化剂来提高电池转换效率和稳定性。 具有聚集诱导发光(AIE)性质的有机化合物能够在聚集或固态条件下,通过改变分子组成、扭曲构象、刚性结构、堆积形态等来调节荧光发射强度和波长,使其在有机电致发光与显示器件、化学检测与生物传感器等领域具有广阔应用前景。本论文通过合成两个新型的聚集诱导发光化合物来探讨其发光机理。 本论文的主要内容和结果包括以下几个方面： 第一章综述了染料敏化太阳能电池和聚集诱导发光材料的研究进展。 第二章合成了两个新型含苯并[c]噻吩类染料敏化太阳能电池染料,测试了这两个化合物的光物理和电化学性能,利用该类化合物制备了染料敏化太阳能电池器件,并在AM1.5标准太阳光源下测试了其光伏性能。 第三章合成了两个具有聚集诱导发光性质的联二茚类化合物,培养并得到了两个化合物的单晶。测试了这两个化合物的紫外吸收和荧光光谱,探讨了这类化合物的发光机理,解释了AIE现象所提出的限制分子内转动、避免形成面对面的π-π堆积以及形成分子间的C-H/π键等理论。 第四章合成了一系列二芳基苯并[k]荧蒽类稠环芳烃衍生物。其中一个化合物DPBF-TPA成功用于电致发蓝光器件的应用。 第五章结论。 【关键词】：染料敏化太阳能电池 聚集诱导发光 电致发光
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 前言9-27
• 1.1 引言9
• 1.2 染料敏化太阳能电池(DSSCs)9-18
• 1.2.1 电池结构9-11
• 1.2.2 电池的工作原理11
• 1.2.3 染料敏化剂的研究进展11-18
• 1.3 聚集诱导发光材料18-27
• 1.3.1 聚集诱导发光现象及机理18-20
• 1.3.2 聚集诱导发光材料的应用20-27
• 第2章 含苯并[C]噻吩结构单元的敏化染料剂的合成及性能研究27-45
• 2.1 引言27-28
• 2.2 目标化合物的合成路线28-29
• 2.3 实验部分29-34
• 2.3.1 测试仪器及试剂29
• 2.3.2 合成步骤29-34
• 2.4 合成讨论与结构表征34-39
• 2.5 产物的光物理性质39-41
• 2.6 循环伏安曲线41-42
• 2.7 染料敏化太阳能电池性能42-44
• 2.8 本章小结44-45
• 第3章 具有聚集诱导发光性质的联二茚衍生物的合成及性能研究45-61
• 3.1 引言45-46
• 3.2 目标化合物的合成路线46
• 3.3 实验部分46-48
• 3.3.1 测试仪器及试剂46-47
• 3.3.2 合成步骤47-48
• 3.4 合成讨论与结构表征48-53
• 3.5 单晶结构解析53-56
• 3.6 聚集诱导发光测试56-60
• 3.7 本章小结60-61
• 第4章 二芳胺取代苯并[K]荧蒽类衍生物的合成及在电致发光器件中的应用61-77
• 4.1 引言61-63
• 4.2 目标化合物的合成路线63-66
• 4.3 实验部分66-70
• 4.3.1 测试仪器及试剂66
• 4.3.2 合成步骤66-70
• 4.4 合成讨论及表征70
• 4.5 产物的紫外吸收和荧光光谱70
• 4.6 目标化合物电化学和热稳定性70-72
• 4.7 目标化合物的电致发光器件与性能72-76
• 4.8 本章小结76-77
• 第5章 结论77-78
• 参考文献78-85
• 附录85-86
• 致谢86

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