CN109942572B - 一种v型有机染料敏化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种V型有机染料敏化剂，属于有机光电功能材料技术领域，该类分子采用三苯胺、吩噻嗪、咔唑基团作为电子给体，苯并噻二唑作为辅助受体，苯基作为连接单元，氰基丙烯酸作为锚定基团，其特点在于采用苯并噻二唑作为辅助受体，可以调节能隙，改善光谱响应范围，引入噻吩作为π共轭间隔基，可进一步拓宽光谱响应范围，使其移动至近红外区，增强光捕获效率，提升器件性能。本发明还公开了其制备方法和应用。本发明属于一类具有V型构型的有机染料敏化剂，其结构稳定，能隙合适，吸收系数高，其制备方法原料普通易得，生产成本低，可用于制备染料敏化太阳能电池。

Description

一种V型有机染料敏化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于有机光电功能材料技术领域，具体涉及一种V型有机染料敏化剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着化石能源对环境的恶化，逐渐枯竭，人类迫切需要寻求不破坏环境的可再生能源。太阳能是目前最具前景的新型能源，取之不尽，用之不竭，同时太阳能的使用不会对生态环境造成破坏，是一种安全无污染的可再生能源。太阳能的使用不受地理条件的限制，而且使用成本业比较低廉。太阳能目前有两种利用方法，由光能转换成热能，还有种就是光能直接转换成电能。而目前被认为最有效的转换方式就是光电转换。这也是目前科学家们所重视的，目前在这方面的开发与研制正在迅速发展，也是十分活跃的领域。
第三代太阳能电池主要有染料敏化太阳能电池，有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池。其中染料敏化太阳能电池制作方便简单，成本低廉，稳定性高，其中DSC的使用寿命是第三代太阳能电池中最高的一类，澳大利亚Dyesol公司通过加速老化试验，证实DSC在80℃，并模拟自然使用环境下，使用寿命可达30年以上。染料敏化太阳能电池的工作原理：以染料分子作为吸光的主要材料，在吸收到太阳光时，电子被激发到高能隙层，但激发态是一个不稳定态，所以电子必须以最快速度传输到紧邻的染料分子的导电层内，同时染料分子所失去的电子也能在第一时间从电解质中得到回馈。在染料分子导带中的电子最终经过电极而传送到外部回路从而产生光生电流。
敏化剂是染料敏化太阳能电池当中至关重要的一部分。其通过不断吸光产生电子流，驱动着整个电池的运作。染料直接影响光的利用效率和电子在光阳极表面的注入效率以及界面复合等。从提高电池效率和光敏化剂成本的角度出发，拓宽光响应范围以及开发新型染料是目前人们研究的重点。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种V型有机染料敏化剂，其结构稳定，原料普通易得、生产成本低，能隙合适，吸收系数高；本发明还提供其制备方法，合成步骤简单；本发明还公开了V型有机染料敏化剂在染料敏化太阳能电池中的应用。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种V型有机染料敏化剂，其由以下通式化合物组成：
Figure BDA0002024279330000021
其中，
Figure BDA0002024279330000022
为下面结构式之一：
Figure BDA0002024279330000023
进一步的，所述的一种V型有机染料敏化剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在氮气保护下，
Figure BDA0002024279330000024
与二溴苯并噻二唑在碱性溶液下加入相转移催化剂、溶剂反应得到相应的化合物1；
2)将得到的化合物1与5-溴噻吩-2-硼酸频哪醇酯在碱性溶液下加入相转移催化剂、溶剂反应分离提纯得到化合物2；
3)再将化合物2再与5-醛基-1,3-亚苯基二硼酸酯在碱性溶液下加入相转移催化剂、溶剂反应分离提纯得到含有醛基(CHO)的化合物3；
4)最后将化合物3和氰乙酸在醋酸铵、醋酸在体积比为1:1的混合液中，反应结束后减压旋蒸除去溶剂，再经过柱层析提纯得到最终的V型有机染料4，即为V型有机染料敏化剂。
进一步的，所述的一种V型有机染料敏化剂的制备方法，该制备方法的合成路线如下：
Figure BDA0002024279330000031
根据以上合成路线，进一步的，步骤1)中，所述的碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，相转移催化剂为乙醇或水，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液/乙醇/甲苯的体积比为1:1:2，反应条件为85-90℃密闭反应12～15小时。
进一步的，步骤2)中，所述的碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，相转移催化剂为乙醇或水，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液/乙醇/甲苯的体积比为1:1:2，反应条件为85-90℃密闭反应13-16小时。
进一步的，步骤3)中，所述的碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，相转移催化剂为乙醇或水，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液/乙醇/甲苯的体积比为1:1:2，反应条件为氮气保护下85-90℃密闭反应14-18小时。
进一步的，步骤4)中，所述的反应条件为氮气气氛中88-90℃回流19-22小时。
进一步的，所述的一种V型有机染料敏化剂在染料敏化太阳能电池中的应用。
发明原理：传统的有机染料一般采用D-π-A的结构，后来又发展出来了D-A-π-A,D-D-π-A等分子构型。本申请采用三苯胺、吩噻嗪、咔唑基团作为给电子基团，苯并噻二唑作为辅助受体，噻吩作为π共轭间隔基，苯基作为连接单元，氰基丙烯酸作为锚定基团，构造了一类V型有机染料敏化剂分子。
有益效果：与现有技术相比，本发明的一种V型有机染料敏化剂，该类分子采用三苯胺、吩噻嗪、咔唑基团作为电子给体，苯并噻二唑作为辅助受体，苯基作为连接单元，氰基丙烯酸作为锚定基团，其特点在于采用苯并噻二唑作为辅助受体，可以调节能隙，改善光谱响应范围，引入噻吩作为π共轭间隔基，可进一步拓宽光谱响应范围，使其移动至近红外区，增强光捕获效率，提升器件性能。本发明属于一类具有V型构型的有机染料敏化剂，其结构稳定，能隙合适，吸收系数高，其制备方法原料普通易得，生产成本低，可用于制备染料敏化太阳能电池。
附图说明
图1是染料V1的UV-VIS吸收光谱示意图；
图2是用染料V1制作的器件的J-V图谱。
具体实施方式
为了更好地理解本发明专利的内容，下面结合附图和具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。具体包括合成、性质测定、器件制备实验等。但这些实施实例并不限制本发明。
一种V型有机染料敏化剂，其由以下通式化合物组成：
Figure BDA0002024279330000051
其中，
Figure BDA0002024279330000052
为下面结构式之一：
Figure BDA0002024279330000053
一种V型有机染料敏化剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在氮气保护下，
Figure BDA0002024279330000054
与二溴苯并噻二唑在碱性溶液下加入相转移催化剂、溶剂反应得到相应的化合物1；
2)将得到的化合物1与5-溴噻吩-2-硼酸频哪醇酯在碱性溶液下加入相转移催化剂、溶剂反应分离提纯得到化合物2；
3)再将化合物2再与5-醛基-1,3-亚苯基二硼酸酯在碱性溶液下加入相转移催化剂、溶剂反应分离提纯得到含有醛基(CHO)的化合物3；
4)最后将化合物3和氰乙酸在醋酸铵、醋酸在体积比为1:1的混合液中，反应结束后减压旋蒸除去溶剂，再经过柱层析提纯得到最终的V型有机染料4，即为V型有机染料敏化剂。
一种V型有机染料敏化剂的制备方法，该制备方法的合成路线如下：
Figure BDA0002024279330000061
根据以上合成路线，步骤1)中，碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，相转移催化剂为乙醇或水，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液/乙醇/甲苯的体积比为1:1:2，反应条件为85-90℃密闭反应12～15小时。
步骤2)中，碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，相转移催化剂为乙醇或水，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液/乙醇/甲苯的体积比为1:1:2，反应条件为85-90℃密闭反应13-16小时。
步骤3)中，碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，相转移催化剂为乙醇或水，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液/乙醇/甲苯的体积比为1:1:2，反应条件为氮气保护下85-90℃密闭反应14-18小时。
步骤4)中，反应条件为氮气气氛中88-90℃回流19-22小时。
实施例1含三苯胺给体的V型染料分子V1
Figure BDA0002024279330000071
将C6H2Br2N2S(1.266g，4.308mmol)，C24H26BNO2，(400mg，1.077mmol)，Pd(PPh3)4，K2CO3(12.5ml)，CH3CH2OH(12.5ml)在甲苯(25.0ml)中的混合物搅拌并加热。在88℃下在氮气氛下回流13小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4：1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物，为淡黄色固体(收率：62％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.89(d,J＝7.5Hz,0H),7.64–7.59(m,1H),7.30–7.22(m,3H),7.15–7.09(m,2H),7.09–7.03(m,1H).
Figure BDA0002024279330000072
将C24H16BrN3S(457.02mg 1mmol),C10H14BBrO2S(288mg 1mmol),Pd(PPh3)4，K2CO3(15ml)，CH3CH2OH(15ml)在甲苯(30.0ml)中的混合物搅拌并加热。在88℃下在氮气氛下回流13小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4：1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.87(d,J＝7.5Hz,1H),7.76(d,J＝7.5Hz,1H),7.65–7.59(m,2H),7.41(d,J＝7.5Hz,1H),7.30–7.21(m,6H),7.15–7.08(m,7H).
Figure BDA0002024279330000073
将C19H28B2O5，(358.21mg，1mmol),C28H18BrN3S2(1.617g,3mmol),Pd(PPh3)4，K2CO3(10ml)，CH3CH2OH(10ml)在甲苯(20ml)中的混合物搅拌并搅拌。在88℃下在氮气氛下回流18小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4：1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.95(s,1H),7.97(d,J＝1.4Hz,1H),7.94-7.85(m,2H),7.78(d,J＝7.5Hz,1H),7.72(d,J＝7.5Hz,1H),7.64–7.56(m,4H),7.29(s,1H),7.30–7.21(m,7H),7.13–7.06(m,8H).
Figure BDA0002024279330000081
将C63H40N6OS4，氰基乙酸在CH3COOH(20mL)和NH4Ac(20mL)中的混合物搅拌并在90℃下加热至氮气氛下回流20h。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用二氯甲烷/甲醇(50：1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到作为淡红色固体的目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.91(d,J＝7.5Hz,1H),7.85(t,J＝1.4Hz,0H),7.81–7.75(m,2H),7.72(d,J＝7.5Hz,1H),7.64–7.58(m,3H),7.31–7.21(m,6H),7.13–7.06(m,6H).质谱分析结果：1091.22
实施例2：含咔唑给体的V型染料分子V2
Figure BDA0002024279330000082
将C6H2Br2N2S(1.168g，4.00mmol)，C24H32BNO2，(378mg，1.00mmol)，Pd(PPh3)4，K2CO3(12.5ml)，CH3CH2OH(12.5ml)在甲苯(25.0ml)中的混合物搅拌并加热。在88℃下在氮气氛下回流13小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4：1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.00(dd,J＝7.5,1.7Hz,1H),7.96–7.90(m,2H),7.79(d,J＝7.5Hz,1H),7.63(dd,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.48(d,J＝7.5Hz,1H),7.43(dd,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.37(td,J＝7.5,1.6Hz,1H),7.24(td,J＝7.5,1.6Hz,1H),4.27(t,J＝7.1Hz,2H),1.76(p,J＝7.1Hz,2H),1.44–1.32(m,4H),1.35–1.26(m,3H),0.93–0.84(m,3H).
Figure BDA0002024279330000091
将C24H22BrN3S(463.07mg 1mmol),C10H14BBrO2S(288mg 1mmol),Pd(PPh3)4，K2CO3(15ml)，CH3CH2OH(15ml)在甲苯(30.0ml)中的混合物搅拌并加热。在88℃下在氮气氛下回流13小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4:1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.04–7.98(m,1H),7.97(d,J＝1.5Hz,1H),7.84(d,J＝7.5Hz,1H),7.77(d,J＝7.5Hz,1H),7.68(dd,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.48(d,J＝7.5Hz,1H),7.46–7.39(m,2H),7.36(td,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.24(td,J＝7.5,1.6Hz,1H),7.11(d,J＝7.5Hz,1H),4.27(t,J＝7.1Hz,2H),1.76(p,J＝7.1Hz,2H),1.45–1.35(m,3H),1.37–1.32(m,2H),1.35–1.27(m,2H),0.93–0.84(m,3H).
Figure BDA0002024279330000092
将C19H28B2O5，(358.21mg，1mmol),C28H24BrN3S2(1.635g,3mmol),Pd(PPh3)4，K2CO3(10ml)，CH3CH2OH(10ml)在甲苯(20ml)中的混合物搅拌并搅拌。在88℃下在氮气氛下回流18小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4:1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.04–7.98(m,1H),7.97(d,J＝1.5Hz,1H),7.84(d,J＝7.5Hz,1H),7.77(d,J＝7.5Hz,1H),7.68(dd,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.48(d,J＝7.5Hz,1H),7.46–7.39(m,2H),7.36(td,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.24(td,J＝7.5,1.6Hz,1H),7.11(d,J＝7.5Hz,1H),4.27(t,J＝7.1Hz,2H),1.76(p,J＝7.1Hz,2H),1.45–1.35(m,3H),1.37–1.32(m,2H),1.35–1.27(m,2H),0.93–0.84(m,3H).
Figure BDA0002024279330000101
将C63H52N6OS4，氰基乙酸在CH3COOH(20mL)和NH4Ac(20mL)中的混合物搅拌并在90℃下加热至氮气氛下回流20h。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用二氯甲烷/甲醇(50:1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到作为淡红色固体的目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.96(dd,J＝7.3,1.6Hz,1H),7.92(d,J＝7.5Hz,1H),7.85(t,J＝1.5Hz,0H),7.81–7.75(m,3H),7.72(d,J＝7.5Hz,1H),7.67(dd,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.62(d,J＝7.5Hz,1H),7.49(d,J＝7.5Hz,1H),7.43(dd,J＝7.4,1.6Hz,1H),7.32(td,J＝7.4,1.6Hz,1H),7.24(td,J＝7.4,1.6Hz,1H),4.27(t,J＝7.1Hz,2H),1.76(p,J＝7.1Hz,2H),1.42–1.25(m,6H),0.93–0.84(m,3H).质谱分析结果：1103.31
实施例3：含吩噻嗪给体的V型染料分子V3
将C6H2Br2N2S(1.168g，4.00mmol)，C24H32BNO2S，(410mg，1.00mmol)，Pd(PPh3)4，K2CO3(12.5ml)，CH3CH2OH(12.5ml)在甲苯(25.0ml)中的混合物搅拌并加热。在88℃下在氮气氛下回流13小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后,使用石油醚和二氯甲烷(4：1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:7.88(d,J＝7.5Hz,1H),7.79(d,J＝7.5Hz,1H),7.69(dd,J＝7.5,1.6Hz,1H),7.52(d,J＝1.5Hz,1H),7.29(d,J＝7.5Hz,1H),7.22–7.13(m,2H),7.08(dd,J＝7.4,1.5Hz,1H),7.04(td,J＝7.4,1.5Hz,1H),3.97(t,J＝7.1Hz,2H),1.68(p,J＝7.1Hz,2H),1.41–1.25(m,7H),0.94–0.85(m,3H).
Figure BDA0002024279330000111
将C24H22BrN3S2(495.04mg 1mmol),C10H14BBrO2S(288mg 1mmol),Pd(PPh3)4，K2CO3(15ml)，CH3CH2OH(15ml)在甲苯(30.0ml)中的混合物搅拌并加热。在88℃下在氮气氛下回流13小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4:1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.87(d,J＝7.5Hz,1H),7.82–7.76(m,2H),7.57(d,J＝1.5Hz,1H),7.41(d,J＝7.5Hz,1H),7.26(d,J＝7.5Hz,1H),7.22–7.14(m,2H),7.11(d,J＝7.5Hz,1H),7.09–7.01(m,2H),3.97(t,J＝7.1Hz,2H),1.67(p,J＝7.1Hz,2H),1.42–1.26(m,7H),0.93–0.84(m,3H).
Figure BDA0002024279330000112
将C19H28B2O5，(358.21mg，1mmol),C28H24BrN3S3(1.731g,3mmol),Pd(PPh3)4，K2CO3(10ml)，CH3CH2OH(10ml)在甲苯(20ml)中的混合物中搅拌并加热。在88℃下在氮气氛下回流18小时。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用石油醚和二氯甲烷(4:1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.97(d,J＝1.4Hz,1H),7.93–7.85(m,1H),7.79(d,J＝7.5Hz,1H),7.75–7.68(m,2H),7.61–7.55(m,2H),7.32(d,J＝7.5Hz,1H),7.22–7.14(m,2H),7.11–7.03(m,2H),3.96(t,J＝7.1Hz,2H),1.68(p,J＝7.1Hz,2H),1.41–1.24(m,7H),0.93–0.84(m,3H).
Figure BDA0002024279330000121
将C63H52N6OS6，氰基乙酸在CH3COOH(20mL)和NH4Ac(20mL)中的混合物搅拌并在90℃下加热至氮气氛下回流20h。将粗产物用二氯甲烷和水萃取三次，并用无水Na2SO4干燥。然后，使用二氯甲烷/甲醇(50:1)作为洗脱液，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到作为淡红色固体的目标化合物。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.90(d,J＝7.5Hz,1H),7.85(t,J＝1.4Hz,0H),7.81–7.75(m,2H),7.74–7.68(m,2H),7.62(d,J＝7.5Hz,1H),7.57(d,J＝1.6Hz,1H),7.32(d,J＝7.5Hz,1H),7.22–7.14(m,2H),7.11–7.03(m,2H),3.96(t,J＝7.1Hz,2H),1.68(p,J＝7.1Hz,2H),1.41–1.24(m,7H),0.93–0.84(m,3H).质谱分析结果：1103.31.
Figure BDA0002024279330000122
实施例4含三苯胺给体的V1染料的吸收光谱和器件性质:
V1染料的吸收光谱：以三苯胺基团作为电子给体的V型有机染料敏化分子的紫外可见光最大吸收峰在650nm左右，此时的摩尔吸光系数(ε)最大可达4.5×104L·mol-1·cm-1。
其吸收图谱如下图1所示；图2是在标准AM 1.5G模拟太阳光下用染料V1制作的器件的J-V图谱。
基于V1染料的敏化太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：将FTO玻璃片在丙酮和乙醇中超声清洗15分钟，在氮气保护下干燥；然后通过静电喷雾工艺制备得到TiO2纳米晶薄膜，约16微米厚。该纳米晶薄膜经过热烧结处理之后，再浸入到含有V1染料的二氯甲烷溶液中(一般浸泡时间不少于24h)；已经吸附了V1染料的TiO2纳米晶薄膜作为光阳极。将另一片FTO玻璃片以上述方式清洗干燥后，在非FTO面中间打一小孔，并在非FTO面贴上胶带，在台式匀浆机上悬涂氯铂酸两遍，之后进行热烧结处理，制作铂对电极。然后将光阳极与铂对电极一起组装成太阳能电池的电极组件，再用AB胶将两块电极进行封装，最后在打有小孔的铂对电极上注射电解质溶液，所述电解质溶液借助毛细作用并通过铂对电极上的小孔进入到上述电极组件中；最后用热封薄膜封住小孔，得到染料敏化太阳能电池。在标准AM1.5G模拟太阳光下，光强100mW/cm2的模拟太阳光下，测试温度为25℃，测得本实施例的有机染料敏化太阳能电池的短路电流密度Jsc＝12.84mA/cm2，开路电压Voc＝0.87V，填充因子为FF＝0.56，总光电转换效率η＝6.25％。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对各设施位置进行调整，这些调整也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种V型有机染料敏化剂，其特征在于：其由以下通式化合物组成：
Figure FDA0003032275810000011
其中，
Figure FDA0003032275810000012
为
Figure FDA0003032275810000013
2.权利要求1所述的一种V型有机染料敏化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)在氮气保护下，
Figure FDA0003032275810000014
与二溴苯并噻二唑在碱性溶液下加入乙醇或水、溶剂反应得到相应的化合物1；
2)将得到的化合物1与5-溴噻吩-2-硼酸频哪醇酯在碱性溶液下加入乙醇或水、溶剂反应分离提纯得到化合物2；
3)再将化合物2再与5-醛基-1,3-亚苯基二硼酸酯在碱性溶液下加入乙醇或水、溶剂反应分离提纯得到含有醛基(CHO)的化合物3；
4)最后将化合物3和氰乙酸在醋酸铵、醋酸在体积比为1:1的混合液中，反应结束后减压旋蒸除去溶剂，再经过柱层析提纯得到化合物4即为V型有机染料敏化剂；上述步骤的合成路线如下：
Figure FDA0003032275810000021
3.根据权利要求2所述的一种V型有机染料敏化剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液：乙醇或水：甲苯或四氢呋喃的体积比为1:1:2，反应条件为85-90℃密闭反应12～15小时。
4.根据权利要求2所述的一种V型有机染料敏化剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述的碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、2mol/L碳酸钠水溶液或2mol/L醋酸钾水溶液，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液：乙醇或水：甲苯或四氢呋喃的体积比为1:1:2，反应条件为85-90℃密闭反应13-16小时。
5.根据权利要求2所述的一种V型有机染料敏化剂的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述的碱性溶液为2mol/L碳酸钾水溶液、碳酸钠或醋酸钾水溶液，溶剂为甲苯或四氢呋喃，其中碱性溶液：乙醇或水：甲苯或四氢呋喃的体积比为1:1:2，反应条件为氮气保护下85-90℃密闭反应14-18小时。
6.根据权利要求2所述的一种V型有机染料敏化剂的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述的反应条件为氮气气氛中88-90℃回流19-22小时。
7.权利要求1的所述的一种V型有机染料敏化剂在染料敏化太阳能电池中的应用。
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