CN106810898A - 吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂及其应用 - Google Patents
吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106810898A CN106810898A CN201710083669.5A CN201710083669A CN106810898A CN 106810898 A CN106810898 A CN 106810898A CN 201710083669 A CN201710083669 A CN 201710083669A CN 106810898 A CN106810898 A CN 106810898A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pyrroles
- dithione
- organic dye
- dye sensitized
- modification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 title claims abstract description 22
- XIUROWKZWPIAIB-UHFFFAOYSA-N sulfotep Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OP(=S)(OCC)OCC XIUROWKZWPIAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 title claims description 20
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims abstract description 8
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims abstract description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N teixobactin Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H]1C(N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](C[C@@H]2NC(=N)NC2)C(=O)N[C@H](C(=O)O[C@H]1C)[C@@H](C)CC)=O)NC)C1=CC=CC=C1 LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 44
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- MLIREBYILWEBDM-UHFFFAOYSA-N cyanoacetic acid Chemical compound OC(=O)CC#N MLIREBYILWEBDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019213 POCl3 Inorganic materials 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 2
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- -1 filters Substances 0.000 description 2
- CFHGBZLNZZVTAY-UHFFFAOYSA-N lawesson's reagent Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1P1(=S)SP(=S)(C=2C=CC(OC)=CC=2)S1 CFHGBZLNZZVTAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical class CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001340 2-chloroethyl group Chemical class [H]C([H])(Cl)C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000008708 Morus alba Nutrition 0.000 description 1
- 240000000249 Morus alba Species 0.000 description 1
- DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N Sarin Chemical compound CC(C)OP(C)(F)=O DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001243 acetic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Chemical class [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CUONGYYJJVDODC-UHFFFAOYSA-N malononitrile Chemical compound N#CCC#N CUONGYYJJVDODC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WYURNTSHIVDZCO-SVYQBANQSA-N oxolane-d8 Chemical compound [2H]C1([2H])OC([2H])([2H])C([2H])([2H])C1([2H])[2H] WYURNTSHIVDZCO-SVYQBANQSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B57/00—Other synthetic dyes of known constitution
- C09B57/008—Triarylamine dyes containing no other chromophores
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
本发明公开了一种吡咯二硫酮修饰的有机染料敏化剂及其应用，该染料敏化剂的结构式为式中R代表C3～12烷基，Ar代表中的任意一个或两个以上的组合，n为1或2。本发明的染料敏化剂用于制备p‑型染料敏化太阳能电池，电池的光电转换效率在0.1％以上。
Description
技术领域
本发明属于有机染料技术领域，具体涉及一种吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂及其应用。
背景技术
随着生活条件的日益改善，传统化石能源的消耗与日俱增，给全世界带来了重要的难题：能源紧缺和环境污染，因此科技工作者们纷纷把目光投向了新能源的开发和利用。太阳能具有洁净可再生、开发便利等优势，使其成为新能源开发利用最活跃的领域。
染料敏化太阳能电池的出现为利用太阳能提供了低成本有前景的技术可能。到现在为止，大多数的研究都是围绕着n-型染料敏化太阳能电池，传统的n-型染料敏化太阳能电池是单极敏化的，而两电极敏化的染料敏化太阳能电池(pn-型)可以突破n-型染料敏化太阳能电池的效率极限，但组装高效的pn-型染料敏化太阳能电池的关键是制作性能良好的p-型染料敏化太阳能电池。在p-型染料敏化太阳能电池中，染料敏化剂承担着捕获光子产生空洞并将空洞注入到p-型半导体中的重要作用，因此其性能的优劣直接决定电池的光电转换效率。
早期应用于p-型染料敏化太阳能电池的染料主要有C343(Nanotechnology.2008,19:1-10)、NK-2684(J.Phys.Chem.C,2008,112,16134-16139)等。
2008年，Sun等人开发了以P1为典型的一系列染料，其接受电子的基团为丙二腈(J.Am.Chem.Soc.,2008,130:8570-8571)。
Bach等人报道了PMI-T-TPA系列的染料，其吸电子基团为PMI(Nat.Mater.,2010,9:31-35)。
将吡咯二硫酮结构应用在p-型染料敏化太阳能电池的染料中未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型的吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂，以及该有机染料敏化剂在制备p-型染料敏化太阳能电池中的应用。
解决上述技术问题所采用的技术方案是该吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂的结构式如下所示：
式中R代表C3～12烷基；Ar代表中的任意一个或两个以上的组合，n为1或2。
上述化合物中，优选Ar代表中的任意一个，其中n为1或2；或者Ar代表中任意两个的组合，其中n为1。
上述化合物中，进一步优选R代表C3～6直链烷基。
上述吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂进一步优选式Ⅰ和式Ⅱ化合物中的任意一种：
上述吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂的合成路线为：
具体合成步骤如下：
1、制备化合物c
在氮气保护下，将化合物a、化合物b、四(三苯基膦)钯、K2CO3按摩尔比为1:2:0.05:2加入到四氢呋喃中，60℃反应5小时后，将反应液倒入二氯甲烷中，水洗至中性，有机相经无水硫酸镁干燥、过滤、减压浓缩、柱层析纯化，制备成化合物c。
2、制备化合物d
在氮气保护下，将化合物c、劳森试剂按摩尔比为1:2.5加入到甲苯中，回流反应10小时，停止反应，待反应液降至室温后倒入乙酸乙酯中，水洗至中性，有机相经无水硫酸镁干燥，过滤、减压浓缩、柱层析纯化，制备成化合物d。
3、制备化合物e
在氮气保护下，将化合物d、二甲基甲酰胺、三氯氧磷按摩尔比为1:2.5:2加入到二氯乙烷中，室温搅拌0.5小时，回流反应10小时，停止反应，待反应液降至室温后倒入水中搅拌1小时，水洗至中性，有机相经无水硫酸镁干燥、过滤、减压浓缩、柱层析纯化，制备成化合物e。
4、制备吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂
在氮气保护下，将化合物e、氰基乙酸、乙酸铵按摩尔比为1:2:2.5加入冰乙酸中，搅拌，回流反应5小时，停止反应，将反应液倒入蒸馏水中析出固体，过滤，滤饼经柱层析纯化，制备成吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂。
本发明吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂在制备p-型染料敏化太阳能电池中的用途。其使用方法和现有的p-型染料敏化剂的使用方法相同。
本发明吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂首次将吡咯二硫酮结构应用做p-型染料敏化剂的接收电子部分，试验结果表明，本发明吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂用于制备p-型染料敏化太阳能电池，电池的光电转化效率可达到0.1％以上。
附图说明
图1是实施例1和实施例2制备的染料Ⅰ和染料Ⅱ在溶液中的紫外吸收图谱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1
合成式Ⅰ所示的吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂，具体合成路线及方法如下：
1、制备化合物c-1
在氮气保护下，向100mL三口瓶中依次加入1.5g(2.38mmol)化合物a-1、0.6g(4.70mmol)化合物b-1、0.5g(4.72mmol)K2CO3和40mL四氢呋喃，开启磁力搅拌，升温至55℃，加入0.13g(0.11mmol)四(三苯基膦)钯，在此温度下搅拌5小时，将反应液倒入二氯甲烷中，水洗至中性，有机相经无水硫酸镁干燥、过滤、减压浓缩得粗品，再柱层析纯化(洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯体积比为10:1的混合液)，得到化合物c-1 1.03g，其收率为68.0％。
2、制备化合物d-1
在氮气保护下，向100mL三口烧瓶中依次加入1.50g(2.37mmol)化合物c-1、2.40g(5.93mmol)劳森试剂、35mL甲苯，回流反应10小时，待反应液降至室温后缓慢倒入乙酸乙酯中，水洗至中性，有机相经无水硫酸镁干燥、过滤、减压浓缩蒸除溶剂后，再柱层析纯化(洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯体积比为100:1的混合液)，得到化合物d-1 1.24g，其收率为75.0％。
3、制备化合物e-1
在氮气保护下，向三口瓶中依次加入45mL二氯乙烷、0.35mL(4.3mmol)二甲基甲酰胺、1.20g(1.72mmol)化合物d-1，缓慢滴入0.30mL(3.44mmol)三氯氧磷，室温搅拌0.5小时，加热回流反应10小时，停止反应，待反应液降至室温后倒入水中搅拌1小时，水洗至中性，有机相经无水硫酸镁干燥、过滤、减压浓缩后，柱层析纯化(洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯体积比为10:1的混合液)，制备成化合物e-1 0.60g，其收率为49.0％。
4、制备染料Ⅰ
在氮气保护下，向50mL三口烧瓶中依次加入0.60g(0.86mmol)化合物e-1、50mL冰乙酸、0.14g(1.67mmol)氰基乙酸和0.14g(1.82mmol)乙酸铵，回流反应5小时，停止反应，降温后将反应液缓慢倒入蒸馏水中，有固体析出，过滤，滤饼经柱层析纯化(展开剂为石油醚与甲醇体积比为60:1的混合液)，得到暗紫色固体染料Ⅰ0.51g，其收率为78.0％。
所制备的染料Ⅰ的核磁数据为：1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ(ppm)8.36(s,1H),7.82(d,J＝7.0Hz,2H),7.79(s,1H),7.71(d,J＝8.5Hz,2H),7.54(s,2H),7.45(d,J＝3.7Hz,1H),7.36(d,J＝8.0Hz,2H),7.21(d,J＝8.5Hz,2H),4.49–4.33(m,4H),1.74(d,J＝7.2Hz,4H),1.33(m,12H),0.91(t,J＝6.5Hz,6H)。
将染料Ⅰ溶于乙腈与二氯甲烷的体积比为3:1的混合液中，配成1×10-5mol/L的染料Ⅰ溶液，采用紫外可见近红外测试仪(型号为UV-3600，由日本岛津公司生产)对染料Ⅰ溶液进行紫外吸收测试，结果见图1。由图可见，其紫外吸收范围在350～580nm，最大吸收波长为415nm。
实施例2
合成式Ⅱ所示的吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂，具体合成路线及方法如下：
在实施例1的步骤1中，所用的化合物b-1用等摩尔的化合物b-2替换，步骤2中，所用的化合物c-1用等摩尔的化合物c-2替换，步骤3中，所用的化合物d-1用等摩尔的化合物d-2替换，步骤4中，所用的化合物e-1用等摩尔的化合物e-2替换，其它步骤与实施例1相同，制备成染料Ⅱ。
所制备的染料Ⅱ的核磁数据为：1H NMR(400MHz，THF-d8)：δ(ppm)8.32(s,1H),7.83–7.68(m,5H),7.48(d,J＝12.6Hz,4H),7.44–7.33(m,3H),7.24(t,J＝7.7Hz,2H),4.42–4.26(m,4H)),1.67–1.60(m,4H),1.29(m,12H),1.00–0.73(m,6H)。
将染料Ⅱ溶于乙腈与二氯甲烷的体积比为3:1的混合液中，配成1×10-5mol/L的染料Ⅱ溶液，采用紫外可见近红外测试仪(型号为UV-3600，由日本岛津公司生产)对染料Ⅱ溶液进行紫外吸收测试，结果见图1。由图可见，其紫外吸收范围和最大吸收波长与染料Ⅰ相似，但吸收强度有所减弱。
实施例3
实施例1制备的染料Ⅰ在制备p-型染料敏化太阳能电池中的用途，其使用方法如下：
1、导电玻璃预处理
将导电玻璃依次在洗涤剂、乙醇、去离子水中用超声波清洗机50MHz、100W清洗10分钟，烘干备用。
2、配制染料溶液
将染料Ⅰ溶于乙腈与叔丁醇体积比为1:1的混合液中，配制成浓度为0.4mmol/L染料Ⅰ溶液。
3、制备光阴极
在预处理过的导电玻璃上，通过丝网印刷技术制备面积为0.25cm2、厚度为0.5μm的氧化镍薄膜，然后在马弗炉中400℃烧0.5小时，冷却备用。
4、制备工作电极
将光阴极在浓度为0.4mmol/L染料Ⅰ溶液中浸泡24小时，得到敏化的工作电极。
5、配制电解质溶液
用乙腈配制含0.6mol/L四丁基碘化胺、0.1mol/L碘化锂、0.05mol/L碘、0.5mol/L对叔丁基吡啶的电解质溶液。
6、制备对电极
在预处理过的导电玻璃上印刷面积为0.25cm2、厚度为5μm的铂浆料后30℃烧0.5小时，冷却备用。
7、组装电池和测试
将工作电极和对电极通过沙林热封膜组合起来，并通过真空倒吸法将电解质溶液灌进去后密封，制得p-型染料敏化太阳能电池，该电池的短路电流密度为2.57mA/cm2、开路电压为131.61mV、填充因子为0.31、光电转化效率0.11％。
实施例4
实施例2制备的染料Ⅱ在制备p-型染料敏化太阳能电池中的用途，其具体使用方法与实施例3中染料Ⅰ的使用方法相同。所得p-型染料敏化太阳能电池的短路电流密度为3.98mA/cm2、开路电压为162.44mV、填充因子为0.3、光电转化效率0.19％。
Claims (5)
1.一种吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂，其特征在于该有机染料敏化剂的结构式如下所示：
式中R代表C3～12烷基，Ar代表中的任意一个或两个以上的组合，n为1或2。
2.根据权利要求1所述的吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂，其特征在于：所述的Ar代表中的任意一个，其中n为1或2；或者Ar代表中任意两个的组合，其中n为1。
3.根据权利要求2所述的吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂，其特征在于：所述的R代表C3～6直链烷基。
4.根据权利要求3所述的吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂，其特征在于该有机染料敏化剂为式Ⅰ和式Ⅱ化合物中的任意一种：
5.权利要求1所述的吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂在制备p-型染料敏化太阳能电池中的用途。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710083669.5A CN106810898B (zh) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710083669.5A CN106810898B (zh) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106810898A true CN106810898A (zh) | 2017-06-09 |
| CN106810898B CN106810898B (zh) | 2019-04-09 |
Family
ID=59112142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710083669.5A Active CN106810898B (zh) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106810898B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108503654A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-07 | 陕西师范大学 | 噻吩并吡咯二酮修饰的硫脲三苯胺类染料敏化剂 |
| CN109705612A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-05-03 | 西安近代化学研究所 | 一种4,4’-二(烷氧基苯)联噻吩桥联硫脲三苯胺光敏染料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103992658A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-20 | 陕西师范大学 | 一种硫脲功能化的三苯胺类有机染料及其应用 |
| CN105219119A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 陕西理工学院 | 一种噻唑酮并三苯胺类光敏染料及其制备方法 |
| CN105255209A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-20 | 陕西理工学院 | 一种噻唑硫酮并三苯胺类光敏染料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-02-16 CN CN201710083669.5A patent/CN106810898B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103992658A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-20 | 陕西师范大学 | 一种硫脲功能化的三苯胺类有机染料及其应用 |
| CN105219119A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-01-06 | 陕西理工学院 | 一种噻唑酮并三苯胺类光敏染料及其制备方法 |
| CN105255209A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-20 | 陕西理工学院 | 一种噻唑硫酮并三苯胺类光敏染料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHIH-JUNG CHEN ET AL: "Linkage and acceptor effects on diverse memory behavior of triphenylamine-based aromatic polymers", 《POLYM. CHEM.》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108503654A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-07 | 陕西师范大学 | 噻吩并吡咯二酮修饰的硫脲三苯胺类染料敏化剂 |
| CN109705612A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-05-03 | 西安近代化学研究所 | 一种4,4’-二(烷氧基苯)联噻吩桥联硫脲三苯胺光敏染料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106810898B (zh) | 2019-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104844464B (zh) | 一种 9,9′-螺二芴类树枝状化合物及制备方法和应用 | |
| CN110183437B (zh) | 一种双D-π-A型柱[5]芳烃染料及其合成方法及其应用 | |
| CN102532932B (zh) | 一类含有吡嗪环的有机染料及其制备方法和应用 | |
| Han et al. | Synthesis and density functional theory study of novel coumarin-type dyes for dye sensitized solar cells | |
| KR101194735B1 (ko) | 루테늄 착화합물 | |
| CN102250484B (zh) | 用于染料敏化太阳能电池的咔唑基有机染料的制备方法 | |
| CN103554957A (zh) | 一种三苯胺-噻吩类有机染料及其制备方法和应用 | |
| CN102618066B (zh) | 含杯芳烃衍生物的有机染料、制备方法及其应用 | |
| Liu et al. | Tuning band structures of dyes for dye-sensitized solar cells: Effect of different π-bridges on the performance of cells | |
| CN106810898B (zh) | 吡咯二硫酮修饰的三苯胺类有机染料敏化剂及其应用 | |
| CN103145761B (zh) | 利用重结晶法提纯钌络合物粗产品的方法 | |
| CN105255209B (zh) | 一种噻唑硫酮并三苯胺类光敏染料及其制备方法 | |
| CN104163785A (zh) | 一系列含吲哚啉衍生物结构的不对称方酸菁小分子及其应用 | |
| CN104403351A (zh) | 基于对称的吡咯并吡咯二酮为共轭桥的有机光敏染料 | |
| CN105219119B (zh) | 一种噻唑酮并三苯胺类光敏染料及其制备方法 | |
| CN104610775A (zh) | 一种菲并咔唑类染料及其制备方法和染料敏化太阳电池 | |
| CN103436048B (zh) | 硫脲供体双桥链有机染料及其应用 | |
| CN101864187B (zh) | 一种低能级差染料、中间体及其制备方法和应用 | |
| CN103834190B (zh) | 含苯并噻二唑-氰基苯丙烯酸受体的有机染料及在染料敏化太阳电池中的应用 | |
| CN113999217B (zh) | 一种新化合物、制备方法及其作为共敏剂的应用 | |
| CN101735640B (zh) | 双电子受体有机染料及其应用 | |
| CN111100099B (zh) | 一种苯基为末端桥链的三苯胺共敏剂及其制备方法 | |
| CN102637536A (zh) | 以锌酞菁双酚a环氧衍生物敏化的太阳能电池制备 | |
| CN107573722B (zh) | 一种含二噻吩环戊咔唑的D–A–π–A型有机光敏化染料及其制备方法与应用 | |
| CN107602545B (zh) | 一种由芴链接的共轭三苯胺双锚固纯有机染料及其在染料敏化太阳电池中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |