在 多的可再生能源之中 太 是一 最力理想的 在太 的家族中 太 特換率高和 木成熟 了 目前太 主要 但 太 存在看原材料 、 成本高等 。 1991 瑞士 高工的Gaze 教授 了具有較 高效率的染料 化太 a e1991 353 737 。 目前染料 化 太 的光 特 效率已 接近部分 但其制造成本較低 具有良好的 前景 井有可能在未來取代 而 太 的相 。 目前性能最好的染料是含有 金 的配合物 如多 配合物 J.A .C e .Soc 2008 130 10720-10728 然而由 于 金 的有限 儲量限制了 金 染料的 。 多 配合物相比 不含實金 的有 染料具有成本低、 吸收系數高和 可 等 。 內容

于上 情況 本 明人 了深入研究 通 使用 不同的 合 休和 休 得到具有 光潛 、 高 吸收系數的有 染料 有 染料 于 休- - 休 的分于 有 染料 各 溫和、 較高 可用于高 的染料 化太 。 由此 完成了本 。

本 的目的在于提供 有 染料及其制造方法以及使用 有 染料的染料 化太 。

1 本 涉及 有 染料 其特 在于 其具有如下的化 式中 和R 芳香族衍生物中的任意一介

A 于基因 其力 、 、 硝基、 、 、

或磺酸 中的任意一介

C 、 、 磷酸、 磷酸、 磺酸、 、 氧化 、 或 中的任意一介。

2 上 1 的有 染料 其特 在于 的R 下 列 E中的任意一介

D

E

式中 R、 、 、 、 和 分別 氫原子、 氧基、 、 怪 、 或 中的任意一介。 另外 在 的方式中 氧基、 、 、 或 中的碳原子數分別 1 20 更 1 10 最 1 6 而且 就 而言 可以 、 怪 、 怪 或 怪 。

3 上 的有 染料 其特 在于 的 下 列 F H中的任意一介或多

F

H

式中 分別 氫原子、 怪 、 怪氧基、 怪 或 中的任意一介 X、 Z分別 、 S、 Se或Te 大于等于1小于等 于 10的整數。

另外 在 的方式中 、 氧基、 怪 或 怪 中的 碳原子數分別 1 20 更 1 10 最

而且 就 怪 而言 可以 、 、 或 。

4 上 1 的有 染料 其特 在于其力如下化 11中的任意一介

化羊 1

化 11

化 1

5 制造上述 4 的有 染料的方法 其特 在于 的工 化羊 V

式中 Y表示 、 或 。

。

如 3、 4所示 本 提供的染料 化太 由透明基底 1、 2、 吸收尾3、 空穴 這 6和 7 。 2 透明基底 1中同 連接的是 2 吸收 3、 空穴 這 6和

7。 吸收尾3由 休微 粒子 4和有 染料 5 。其中 休微 于 4 2連接 有 染料 5勻空穴 這 6連接。 有 染料 由上 1 4 中任一項 的有 染料 。

的透明基底 是玻璃基底或塑料。 的塑料是 二甲 、 二甲 、 碳酸 、 聚丙烯、 或 其中的任意 。

的 由 氧化物 u 氧化 、 氧化物 錫 氧化 、 氧化物 氧化 、 碳 石墨 、 碳 、 聚苯 、 透明 休中的任意 或多 。

的 休微 于 的 休微 于 T S z 、 W b TS 中的任意 且 休微 于的乎 往 10

的空穴 這 是 / 萬于 休和有 空穴 這材 料以及 空穴 這材料中的任意 或多 。

的 由P A C Ag R Pd R Cs、 C 和碳 材料中任意 或多 組成。 的碳 材料力多 石墨、 石墨 、 聚苯 、 、 中的任意 或多 。 太 的 。

染料 化太 的光 吸收 TO

由20 的TO 組成 厚度 7微米 上 由400 的T 于組成 厚度 5微米。 各T 和T

的方法 凡 Wa gP.e a． a ce hePe O a ce O ye-Se s zed Soa Ce s by Co-gaR g A phph c Se s ze a d exadecy ao cAcdO T a ocysa J.Phys.Che .B. 2003 107 14336 。將 各好的TO 在含有300微 的化

1 的有 染料和 300微 3 7 — — 酸的 / 中浸泡 12 小 然 將覆蓋 的玻璃 一介 35微米 的 同TO基納米 加熱熔融密封 最 將 材料注入到 的縫隙中 即 成了染料 化太 。

有益效果 本 提供的有 染料力具有 吸收、 高 吸 收系數的有 染料 將此 有 染料 用到染料 化太 池上

816 短路 1459 乎 功率特 化效率 9．1%

本 提供的有 染料合成 反 原料成本低廉 于 化。 1 是本 提供的由化 1的有 染料 各的染料 化 太 特 效率 的 哉 。

2是本 提供的由化羊 1的有 染料 各的染料 化 太 我 。

3是由有 染料 各的染料 化太 的 示意 。 也 4是 吸收尾3的 示意 。 中 4 休微 于 染料 。 休 方式

有 染料1

合成 如下

1 2 3 中同休2的合成

反 內 將1．35 化合物1和0．80毫升 -二甲 于 。

10毫升12- 氯乙 中 反 休 氫 到0C 加入0．42 。

毫升 氧 保持 C反 然 加入20毫升 和 水 溶液 2 小 萃取 有 相 水硫酸

/石油 作力 得到中同休 2 0 。

中同休3的合成

反 內 將0．6 中同休2 于45毫升 氧 中 即到-78C 加入03 - 丁二 。緩慢升至室溫 此 不低于2小 ， 反 除去 氫 作力 得到中同 休3 99 。

中同休5的合成

在手套箱內 2 中同休 4、 0．933 0．884 醋酸鉀 0．091 1 - 苯基 氯化 及25毫升二甲 以 保元水 氧 將 加入反 內 反 休 于氫

。

下 至80C反 ．5小 降至室溫 加入25毫升

水 水硫酸 除去 甲苯 作力

得中同休5 72%

中同休6的合成

反 內 將0．74 中同休5 于40毫升 氫 中 加入0．49 中同休3 將 1．09 碳酸鉀 于387 水中 然 加入反 休 中 反 休 于氫 下 2 加入0．08 三苯基 加熱回流反 12 小 反 結束 加入40毫升水 萃 取， 有 相 有 相休 相同的 和碳酸氧 水溶液、 和氯化 水溶液 水硫酸 除去 石油 作力 ， 得到中同休6 64%

有 染料 的合成

反 內 將0．16 中同休6、 0．05 和0．14毫升 于20毫升氯仿中 反 休 氫 至回流反 18小 。 反 結束 加入20毫升氯仿 有 相 酸水溶液酸化 水

除去有 相 氯仿作力 得到有 染料1 89 。

有 染料1的核磁

600 D S -d 6 13.29 s ) 8.41 s 7.93 s ) 752 d g. 2 7.48 s 7.03 d 78.4 4 6.92 (d p g. z 4 ) 677 d 9. z 2 ) 3.94 6.6 z 4 1.88 4 ) 1.70 4 1.41 4 ) 1. 8 1.10-1.13 2 0.87-0.89m ) 0.77 76.9 z 6 .

C R600 z S -d 6 ) 164.36 164.23 157.11 155.46 150.29 148.92 148.44 147.04 139.30 135.44 133.06 132.49 126.81 126.09 125.20 118.97 117.31 116.72 115.39 93.26 67.57 53.33 37.22 30.96 30.89 28.86 28.6725.17 23.96 22.02 21.92 13.83 13.74. 2 有 染料11的 各

合成 哉如下

10 中同休8的合成

反 內 將1．87 化合物7和0．96毫升 -二甲 于 。

100毫升12- 氯乙 中 反 休 氫 到0C 加入0．96 。

毫升 氧 保持 C反 2小 升至40C反 4 然 加 入50毫升 和的 水溶液 攪拌2 小 萃取 有 相 水硫酸 石油 作力

得到中同休8 91 。

中同休9的合成

。 反 內 將0．7 中同休8 于45毫升 氫 中 即到-78C 加入0．52 - 。緩慢升至室溫 此 不低于2小 然 室溫反 反 除去 氫 石油 作力 到中同休9 80 。

中同休 0的合成

反 內 將0．51 中同休5 于50毫升 氧 中 加入0．28 中同休9 將0．85 碳酸鉀 于3．0 水中 然 加入反 休 中 攪拌2 加入0．08 三苯基 回流反 12 小 反 50毫升水 萃取 有 相 和碳酸氧 水 溶液、 和氯化 水硫酸 除去 甲苯作力 得到中同休10 84 。

有 染料 的合成

反 內 將0．58 中同休10、 0．201 和0．56毫升 于30毫升氯仿中 反 休 氫 至回流反 18小 。 反 加入30毫升氯仿 有 相 酸水溶液酸化 水

除去有 相 氯仿作力 得到染料再用2 / 的 酸水溶液酸化 水 除去有 相 結晶得 到有 染料11 83%.

有 染料11的核磁

R 400 z S -d 6 13.32 s ) 842 s 8.12 (s 7.64 s 755 d 8.8 z 2 7.05 d 8.8 z 4 6.92d 9.2 z 4 ) 6.79 d 8.8 z 2 ) 4.29-4.31 m2 3.94 6.2 Z 4 ) 1.82 2 1.66-1.72 4 1.39-1.42 4 130-1.33 8 )1.26 6 0.88 6.8 Z 6 0.81 6.8 z 3 .

C (600 z S -d 6 ) 164.43 155.50 15054 148.53 147.90 14752 143.62 139.30 132.31 126.93 126.18 125.64 124.26 122.69 118.78 117.45 115.43 112.44 106.20 93.09 67.57 46.60 30.97 30.6929.42 28.6725.81 25.18 22.0321.93 13.85 13.77. 3 有 染料 的 各

合成 如下

14 15

中同休 2的合成

。 反 內 將1 化合物11 于84毫升 氫 中 即到 78C 。 反 休 要求 氧 水。 滴滴 2．23毫升 保持 78C反 。

3小 1．04毫升 氯化 保持 78C反 30 升 至室溫反 16小 加入 10毫升水 反 氧 水相 萃取 有 相 水硫酸 得到中 同休12 98 。

中同休 4的合成

反 內 將0．895 中同休12、 1．34 化合物13和01 三 苯基 氯化 于20毫升 -二甲 中 氫

。

至60C反 12 小 。 反 結束 加入20毫升水 氯仿萃取 有 相 和氯化 水溶液 水 之 水硫酸 / 得到中同休14 66%

中同休 5的合成

反 內 將0．3 中同休14和2． 0毫升 -二甲 于 30毫升 12- 氯乙 中 反 休 氫 到 C 加入0．06 毫升 氧 保持 C反 1小 升至8 C反 12 小 至 室溫 然 加入50毫升 和的 水溶液 2 小

萃取 有 相 水硫酸 石油 作力 得到中同休15 76%

的有 染料的合成

反 內 將013 中同休15、 0．0389 和0．10毫升 于 15毫升氯仿中 反 休 氫 至回流反 18小 。 反 結束 加入15毫升氯仿 有 相 酸水溶液酸化 水

除去有 相 氯仿作力 得到染料再用 酸水溶 液酸化 水 除去有 相 結晶得到有 染料

87%

有 染料 的核磁

R 400 z S -d 6 ) 13.50 s 8.47 s 8.02 s ) 7.50 s ) 7.49 d 8.4 2 7.03 d 9.2 z 4 6. (d, 8.8 z 4 ) 675 d 8.8 Z 2 3.93 64 z 4 1.68-1.71 , 4 1.37-1.44 4 1.30-1.32 2 1.23 4 1.17-1.18 8 0.964 4 0.89 7 z 6 ) 079 6.6 z 6 .

C R600 z S -d 6 164.43 155.50 150.54 148.53 147.90 147.52 143.62 139.30 132.31 126.93 126.18 125.64 124.26 122.69 118.78 117.45 115.43 112.44 106.20 93.09 67.57 46.60 30.97 30.6929.4228.6725.81 25.18 22.03 21.93 13.85 13.77. 4 于有 染料1、 11或 的染料 化太

將TO 在含有300微 染料1、 11或 和 300微 3 7 二楚 4 酸的 / 中浸泡 12小 然 將 的玻璃 一介35微米 的 同TO

加熱熔融密封 最 將 注入到 的縫隙 中 即 成了染料 化太 。 此方法得到的染料 化太 參數見 附表。 的器件 各方法 Wa gP e ． A Sove -Fee SeC /SeC ) Based o c q d Eec oye O gh- Ce cy ye-Se stzed a ocysa e Soa Ce J.Am.Che . Soc 1262004 7164 附表 有 染料 ~ 所制各的 化太 的器件測量結果

有 染料 短路 填充因子

V Ac

816.4 459 0763 9．

776.2 13.95 0.725 7.85

781.7 14.25 0.720 8.02 此 用性

本 提供的有 染料力具有 吸收、 高 吸收系數的有 染料。 有 染料的合成 反 原料成本低廉 于 化。 使用 有 染料的染料 化太 在 、 短路 和功率特化效率等方面具有 的性能 在工 上可 。