CN111116414A - 一种希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法。本发明涉及的希夫碱锌配合物ZnL，其最大紫外吸收波长为435nm，最高占有轨道(HOMO)的能级为‑5.34eV，最低空轨道(LUMO)的能级为‑3.03eV。将本发明希夫碱锌配合物ZnL作为染料制备成的染料敏化太阳能电池，光伏参数分别是开路电压Voc为629mV，短路电流密度Jsc为2.11mA·cm‑2，填充因子FF为70.46％，光电转换效率η为0.99％。
Description
技术领域
本发明涉及一种染料敏化剂及其制备方法，具体涉及希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法。
背景技术
染料敏化太阳能电池(DSSCs)因其制造成本相对低廉，制造工艺相对简单，性能却相对稳定而受到广泛关注。染料是DSSCs中关键的组成部分，用于敏化DSSCs的敏化剂材料种类繁多，主要的染料有纯有机染料、量子点染料、有机金属配合物染料等。目前，有机金属配合物类染料是一大研究热点，有机金属配合物染料敏化剂用到最多的是钌的配合物，此外还有铱、铁、钴、锌、铂等的配合物，配体大多使用联吡啶、酞菁、卟啉等。
席夫碱是一类具有优良配位活性的化合物，因其含有亚胺或甲亚胺特性基团(－RC＝N－)，其杂化轨道上的N原子具有孤对电子，因而具有良好的配位能力和非常大的灵活性。席夫碱可与多种金属化合物生成配合物，长期受到人们的关注。席夫碱及其衍生物作为一类重要的有机配体和有机合成中间体已广泛地应用于分子催化、生物活性、药物分子设计、农药、医药、非线性光学材料、功能材料、分子(离子)识别、腐蚀以及分析领域等方面。常见的席夫碱有水杨醛类席夫碱、氨基酸类席夫碱、吡唑啉酮类席夫碱、安替吡啉类席夫碱、含硫类席夫碱、喹啉类席夫碱、唑类席夫碱、β－二酮类席夫碱、芴类席夫碱、二茂铁基席夫碱、带开链冠醚键的席夫碱、大环席夫碱等。
目前，未见有关此类席夫碱类铂配合物在染料敏化太阳能电池中应用的报道，因此，我们需要对应用于染料敏化太阳能电池的席夫碱类配合物进行开发和研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法。希夫碱锌配合物ZnL可应用在染料敏化太阳能电池中。
本发明的目的之一提供一种希夫碱锌配合物ZnL，其结构式为：
本发明的另一目的是提供希夫碱锌配合物ZnL的制备方法，包括如下步骤：
1)将3,4-二氨基苯甲酸和3,5二叔丁基水杨醛通过缩合作用制备得到希夫碱配体L；
2)将希夫碱配体L和Zn(CH3COO)2·2H2O反应合成希夫碱锌配合物ZnL。
步骤1)中所述希夫碱配体L，由3,4-二氨基苯甲酸和3,5二叔丁基水杨醛以摩尔比1﹕2～4制备得到。
更优选地，步骤1)中所述希夫碱配体L，由3,4-二氨基苯甲酸和3,5二叔丁基水杨醛以摩尔比1﹕3制备得到。
优选地，步骤1)中所述缩合作用的温度设置为70～78℃。
更优选地，步骤1)中所述缩合作用的温度设置为78℃。
优选地，步骤2)中所述希夫碱锌配合物ZnL，由希夫碱配体L和Zn(CH3COO)2·2H2O以摩尔比1﹕1～1.5制备得到。
更优选地，步骤2)中所述希夫碱锌配合物ZnL，由希夫碱配体L和Zn(CH3COO)2·2H2O以摩尔比1﹕1制备得到。
优选地，步骤2)中所述反应的温度设置为60～78℃。
更优选地，步骤2)中所述反应的温度设置为70℃。
本发明的另一目的是提供希夫碱锌配合物ZnL在制备染料敏化太阳能电池中的应用。
本发明有益的技术效果：1)本发明希夫碱锌配合物ZnL取得的最好的太阳能电池光伏参数：分别是开路电压Voc为629mV，短路电流密度Jsc为2.11mA·cm-2，填充因子FF为70.46％，光电转换效率η为0.99％。2)本发明希夫碱锌配合物ZnL的制备方法反应操作简单，条件温和。且希夫碱锌配合物ZnL具有良好的电化学性质和光电转换效率。3)本发明中希夫碱锌配合物ZnL具有大的刚性结构，叔丁基是非常好的电子给体，形成的希夫碱锌配合物ZnL具有更大的π共轭结构，不仅有利于配合物的空穴传输和电子传输，而且具有很好的稳定性。苯甲酸作为主电子受体与锚定基团，有效的促进电子注入到TiO2导带，增加了电荷的有效传输，有助于提高染料光电效率。综上所述，本发明希夫碱锌配合物ZnL具有光-电转换效率较高、稳定性好的优点。
本发明的详细说明
本发明实施例中的“mM”是指mmol/L，相应地，“M”是指mol/L。
本发明J-V曲线是指：太阳能电池J-V特性曲线，表示电流密度-光电压曲线。
本发明IPCE曲线中的IPCE是指：单色光电转化效率，即入射单色光子-电子转化效率(monochromatic incident photon-to-electron conversion efficiency，用缩写IPCE表示。
本发明实施例中“Surlyn膜”具体的规格为：杜邦Surlyn1702膜。
“Dye”指代染料敏化太阳能电池中的染料，具体到本发明，指的是希夫碱铂配合物ZnL。
本发明希夫碱铂配合物ZnL最高占有轨道(HOMO)的能级由经验公式[HOMO＝-(Eox+4.71)]eV计算得到；最低空轨道(LUMO)的能级由公式[LUMO＝HOMO+Eg]计算得到；本发明以饱和Ag/Ag+电极为参比电极，测试了ZnL的氧化还原(CV)曲线，所得起始氧化电位为+1.00V,计算得到ZnL的最高占有轨道(HOMO)的能级为-5.34eV，最低空轨道(LUMO)的能级为-3.03eV。其中能带隙Eg＝1240/λg(λg是吸收波长阈值)，Ag/Ag+电极电势为4.71V。
本发明中单位面积吸附量是指配合物ZnL在染料敏化太阳能电池工作电极上的单位面积吸附量，其通过下列公式计算：
A＝lg(1/T)＝Kbc
A为吸光度，T为透射比，c为吸光物质脱附后的浓度，b为吸收层厚度。
本发明中短路电流密度Jsc的计算公式：
Jsc＝∫λLHE(λ)Φinjectηcollectdλ
LHE(λ)表示敏化剂的光捕获效率、Φinject为电子的注入效率，ηcollect为电荷的收集效率，λ为波长。
本发明中填充因子FF的计算公式：
Pmax为电池最大输出功率，Jmax和Vmax分别为最大输出功率时的电流和电压，Jsc为短路电流密度，Voc为开路电压。
本发明中光电转换效率η的计算公式：
Pin为入射光功率，JSC为短路电流密度、VOC为开路电压，FF为填充因子。
附图说明
图1为本发明实施例1希夫碱锌配合物ZnL的紫外可见吸收图。
图2为本发明实施例4～6希夫碱锌配合物ZnL不同溶剂下制备得到的染料敏化太阳能电池的J-V曲线图。
图3为本发明实施例4～6希夫碱锌配合物ZnL染料敏化太阳能电池的IPCE曲线图。
具体实施方式
实施例1希夫碱锌配合物ZnL的制备
1)
取0.262g(1.7mol)的3,4-二氨基苯甲酸和1.210g(5.1mmol)3,5二叔丁基水杨醛在无水乙醇中，滴加2滴浓硫酸，在78℃下反应24h，冷却至室温，抽滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥，得浅绿色固体0.485g，产率约为48.2％。
1H NMR(400Hz,CDCl3)δ:13.38(s,1H,-OH),13.30(s,1H,-OH),8.78(s,1H,N＝CH),8.72(s,1H,N＝CH),8.10(d,1H,Ar-H,J＝8.0Hz),8.03(s,1H,Ar-H),7.50(d,2H,Ar-H,J＝4.0Hz),7.26-7.34(m,3H,Ar-H),1.35-1.36(m,18H,-CH3),1.45-1.47(m,18H,-CH3)；
IR(KBr):
2)
称取0.145g(0.25mmol)希夫碱配体L和0.055g(0.25mmol)二水合醋酸锌在乙醇中，在70℃下反应6-8小时，冷却至室温后开始抽滤，用无水乙醇洗涤3-5次，放进烘箱内干燥24h，得到橙色固体0.105g。产率约为65.2％。
1H NMR(400MHz d6-DMSO)δ:9.13(s,1H,N＝CH),9.12(s,1H,N＝CH),8.45(d,1H,Ar-H,J＝4.0Hz),8.06(d,1H,Ar-H,J＝8.0Hz),7.89(dd,1H,Ar-H,J1＝8.0Hz,J2＝4.0Hz),7.37(d,1H,Ar-H,J＝4.0Hz),7.35(m,2H,Ar-H),7.27(d,1H,Ar-H,J＝4.0Hz),1.48-1.49(m,18H,-CH3),1.29-1.30(m,18H,-CH3).
IR(KBr):
实施例2希夫碱锌配合物ZnL紫外吸收光谱测定
准确称取10mg希夫碱锌配合物ZnL溶解在二甲基亚砜中，制得1.0×10-5M溶液，准确移取3.0ml上述溶液加入比色皿中。在Shimadzu UV-2450UV/Vis紫外可见吸仪器上测定紫外吸收光谱。测试在室温和外界大气压下进行。吸收测试图谱见图1。从图1可知，最大紫外吸收波长为435nm。
实施例3
准确称取10mg希夫碱锌配合物ZnL溶解在二甲基亚砜中，制得1.0×10-4M溶液。准确取4.0ml溶液加入10.0ml烧杯中，在AUTOLAB三电极系统中测试该化合物的循环伏安曲线，参比电极为饱和甘汞电极，支持电解质为0.1mol/L的四丁基六氟磷酸铵，室温下扫描速度为50mv/s，分子轨道能级参数如表1所示。
表1希夫碱锌配合物ZnL的分子轨道能级参数
a二茂铁Fc/Fc+参比电极；bHOMO＝-(Eox+4.80)eV；
cHOMO-Eg；d紫外可见吸收光谱测得(Eg＝1240/λg，λg为吸收波长阈值)
实施例4
工作电极上的TiO2膜包含一层8μm的透明层和一层3μm散射层，烧结过后浸入新配制的TiCl4水溶液(40mM)中，并在70℃下加热30分钟。加热后取出工作电极，依次用去离子水和无水乙醇冲洗，吹干，随后经过30分钟加热至500℃并在500℃下烧结30分钟。烧结毕，待工作电极冷却至80℃后，将工作电极放入ZnL溶液(0.2mM，溶剂为DMF和THF的混合溶剂，体积比V(DMF)/V(THF)＝1/4)中浸泡12小时。ZnL吸附完成后取出，用相应的浸泡溶剂冲洗工作电极以除去物理吸附的ZnL，然后吹干。
对电极以FTO导电玻璃为基底。首先在玻璃上预先钻一个孔为后续的电解质填充做准备。玻璃洗净后在导电面均匀地涂布一层氯铂酸溶液(10mM，乙醇溶液)，然后在热风枪下加热至400℃，20分钟后关闭热风枪，自然冷却至室温。
工作电极与对电极通过一层Surlyn膜组装在一起。首先将中间镂空的Surlyn膜小方框贴于镀铂的对电极导电面，145℃下加热对电极使Surlyn膜融化。随后通过压力将工作电极与对电极组装在一起。待电极冷却至室温后通过对电极上预先打好的孔灌入电解质。最后用Surlyn膜方片及玻璃小圆片将小孔密封。电解质为：1.0M的1,3-二甲基咪唑碘，0.03M的I2，0.5M的4-叔丁基吡啶(TBP)，0.05M的LiI和0.1M的硫氰酸胍，溶剂为乙腈和戊腈(乙腈和戊腈体积比为85/15)的混合溶液。
本实施例ZnL在电极上的单位面积吸附量为0.56×10-7M·cm-2，本实施例的染料敏化太阳能电池的J-V曲线、IPCE曲线、ZnL在DMF和THF体积比为1/4的混合敏化溶剂中的太阳能电池的光伏参数分别如图2、图3和表2所示。从表2中可以看出，以ZnL为染料制备的染料敏化太阳能电池的开路电压Voc为486mV，短路电流密度Jsc为0.40mA·cm-2，填充因子FF为58.41％，光电转换效率η为0.12％。
实施例5
工作电极上的TiO2膜包含一层8μm的透明层和一层3μm散射层，烧结过后浸入新配制的TiCl4水溶液(40mM)中，并在70℃下加热30分钟。加热后取出工作电极，依次用去离子水和无水乙醇冲洗，吹干，随后经过30分钟加热至500℃并在500℃下烧结30分钟。烧结毕，待工作电极冷却至80℃后，将工作电极放入ZnL溶液(0.2mM，溶剂为THF和环己烷的混合溶剂，体积比V(THF)/V(正己烷)＝0.5/19.5)中浸泡12小时。ZnL吸附完成后取出工作电极，用相应的浸泡溶剂冲洗工作电极以除去物理吸附的ZnL，然后吹干。
对电极以FTO导电玻璃为基底。首先在玻璃上预先钻一个孔为后续的电解质填充做准备。玻璃洗净后在导电面均匀地涂布一层氯铂酸溶液(10mM，乙醇溶液)，然后在热风枪下加热至400℃，20分钟后关闭热风枪，自然冷却至室温。
工作电极与对电极通过一层Surlyn膜组装在一起。首先将中间镂空的Surlyn膜小方框贴于镀铂的对电极导电面，145℃下加热对电极使Surlyn膜融化。随后通过压力将工作电极与对电极组装在一起。待电极冷却至室温后通过对电极上预先打好的孔灌入电解质。最后用Surlyn膜方片及玻璃小圆片将小孔密封。电解质为：1.0M的1,3-二甲基咪唑碘，0.03M的I2，0.5M的4-叔丁基吡啶(TBP)，0.05M的LiI和0.1M的硫氰酸胍，溶剂为乙腈和戊腈(乙腈和戊腈的体积比为85/15)的混合溶液。
本实施例ZnL在电极上的单位面积吸附量为1.67×10-7M·cm-2，本实施例的染料敏化太阳能电池的J-V曲线、IPCE曲线、ZnL在THF和正己烷体积比为0.5/19.5的混合敏化溶剂中的太阳能电池光伏参数分别如图2、图3、表2所示。从表2中可以看出，以ZnL为染料制备的染料敏化太阳能电池的开路电压Voc为629mV，短路电流密度Jsc为2.11mA·cm-2，填充因子FF为70.46％，光电转换效率η为0.99％。
实施例6
工作电极上的TiO2膜包含一层8μm的透明层和一层3μm散射层，烧结过后浸入新配制的TiCl4水溶液(40mM)中，并在70℃下加热30分钟。加热后取出工作电极，依次用去离子水和无水乙醇冲洗，吹干，随后经过30分钟加热至500℃并在500℃下烧结30分钟。烧结毕，待工作电极冷却至80℃后，将工作电极放入ZnL溶液(0.2mM，甲醇)中浸泡12小时。ZnL吸附完成后取出工作电极，用相应的浸泡溶剂冲洗工作电极以除去物理吸附的ZnL，然后吹干。
对电极以FTO导电玻璃为基底。首先在玻璃上预先钻一个孔为后续的电解质填充做准备。玻璃洗净后在导电面均匀地涂布一层氯铂酸溶液(10mM，乙醇溶液)，然后在热风枪下加热至400℃，20分钟后关闭热风枪，自然冷却至室温。
工作电极与对电极通过一层Surlyn膜组装在一起。首先将中间镂空的Surlyn膜小方框贴于镀铂的对电极导电面，145℃下加热对电极使Surlyn膜融化。随后通过压力将工作电极与对电极组装在一起。待电极冷却至室温后通过对电极上预先打好的孔灌入电解质。最后用Surlyn膜方片及玻璃小圆片将小孔密封。电解质为：1.0M的1,3-二甲基咪唑碘，0.03M的I2，0.5M的4-叔丁基吡啶(TBP)，0.05M的LiI和0.1M的硫氰酸胍，溶剂为乙腈和戊腈(乙腈和戊腈的体积比为85/15)的混合溶液。
本实施例ZnL在电极上的单位面积吸附量为1.43×10-7M·cm-2，本实施例的染料敏化太阳能电池的J-V曲线、IPCE曲线、ZnL在敏化溶剂甲醇中的太阳能电池的光伏参数分别如图2、图3、表2所示。从表2中可以看出，以ZnL为染料制备的染料敏化太阳能电池的开路电压Voc为540mV，短路电流密度Jsc为1.12mA·cm-2，填充因子FF为71.48％，光电转换效率η为0.43％。
表2希夫碱锌配合物ZnL在不同敏化溶剂中的太阳能电池光伏参数
实施例7
工作电极上的TiO2膜包含一层8μm的透明层和一层3μm散射层，烧结过后浸入新配制的TiCl4水溶液(40mM)中，并在70℃下加热30分钟。加热后取出工作电极，依次用去离子水和无水乙醇冲洗，吹干，随后经过30分钟加热至500℃并在500℃下烧结30分钟。烧结毕，待工作电极冷却至80℃后，将工作电极放入放入共敏剂鹅去氧胆酸和ZnL摩尔比1/1溶液(0.2mM，溶剂为THF和环己烷的混合溶剂，体积比V(THF)/V(正己烷)＝0.5/19.5)中浸泡12小时。ZnL吸附完成后取出工作电极，用相应的浸泡溶剂冲洗工作电极以除去物理吸附的ZnL，然后吹干。
对电极以FTO导电玻璃为基底。首先在玻璃上预先钻一个孔为后续的电解质填充做准备。玻璃洗净后在导电面均匀地涂布一层氯铂酸溶液(10mM，乙醇溶液)，然后在热风枪下加热至400℃，20分钟后关闭热风枪，自然冷却至室温。
工作电极与对电极通过一层Surlyn膜组装在一起。首先将中间镂空的Surlyn膜小方框贴于镀铂的对电极导电面，145℃下加热对电极使Surlyn膜融化。随后通过压力将工作电极与对电极组装在一起。待电极冷却至室温后通过对电极上预先打好的孔灌入电解质。最后用Surlyn膜方片及玻璃小圆片将小孔密封。电解质为：1.0M的1,3-二甲基咪唑碘，0.03M的I2，0.5M的4-叔丁基吡啶(TBP)，0.05M的LiI和0.1M的硫氰酸胍，溶剂为乙腈和戊腈(乙腈和戊腈的体积比为85/15)的混合溶液。
本实施例的鹅去氧胆酸(CDCA)和ZnL以摩尔比1/1配比，ZnL在电极上的单位面积吸附量为0.36×10-7M·cm-2，ZnL敏化太阳能电池光伏参数如表3所示。从表3中可以看出，以鹅去氧胆酸(CDCA)为共敏剂，ZnL为染料制备的染料敏化太阳能电池的开路电压Voc为463mV，短路电流密度Jsc为0.45mA·cm-2，填充因子FF为46.02％，光电转换效率η为0.10％。
实施例8
工作电极上的TiO2膜包含一层8μm的透明层和一层3μm散射层，烧结过后浸入新配制的TiCl4水溶液(40mM)中，并在70℃下加热30分钟。加热后取出工作电极，依次用去离子水和无水乙醇冲洗，吹干，随后经过30分钟加热至500℃并在500℃下烧结30分钟。烧结毕，待工作电极冷却至80℃后，将工作电极放入共敏剂鹅去氧胆酸和ZnL摩尔比5/1溶液(0.2mM，溶剂为THF和环己烷的混合溶剂，体积比V(THF)/V(正己烷)＝0.5/19.5)中浸泡12小时。染料吸附完成后取出工作电极，用相应的浸泡溶剂冲洗工作电极以除去物理吸附的ZnL，然后吹干。
对电极以FTO导电玻璃为基底。首先在玻璃上预先钻一个孔为后续的电解质填充做准备。玻璃洗净后在导电面均匀地涂布一层氯铂酸溶液(10mM，乙醇溶液)，然后在热风枪下加热至400℃，20分钟后关闭热风枪，自然冷却至室温。
工作电极与对电极通过一层Surlyn膜组装在一起。首先将中间镂空的Surlyn膜小方框贴于镀铂的对电极导电面，145℃下加热对电极使Surlyn膜融化。随后通过压力将工作电极与对电极组装在一起。待电极冷却至室温后通过对电极上预先打好的孔灌入电解质。最后用Surlyn膜方片及玻璃小圆片将小孔密封。电解质为：1.0M的1,3-二甲基咪唑碘，0.03M的I2，0.5M的4-叔丁基吡啶(TBP)，0.05M的LiI和0.1M的硫氰酸胍，溶剂为乙腈和戊腈(乙腈和戊腈的体积比为85/15)的混合溶液。
本实施例的鹅去氧胆酸(CDCA)和ZnL以摩尔比5/1配比，ZnL在电极上的单位面积吸附量为0.81×10-7M·cm-2，ZnL敏化太阳能电池的光伏参数如表3所示。从表3中可以看出，以鹅去氧胆酸(CDCA)为共敏剂，ZnL为染料制备的染料敏化太阳能电池的开路电压Voc为492mV，短路电流密度Jsc为0.89mA·cm-2，填充因子FF为68.04％，光电转换效率η为0.31％。
实施例9
工作电极上的TiO2膜包含一层8μm的透明层和一层3μm散射层，烧结过后浸入新配制的TiCl4水溶液(40mM)中，并在70℃下加热30分钟。加热后取出工作电极，依次用去离子水和无水乙醇冲洗，吹干，随后经过30分钟加热至500℃并在500℃下烧结30分钟。烧结毕，待工作电极冷却至80℃后，将工作电极放入共敏剂鹅去氧胆酸和ZnL摩尔比15/1溶液(0.2mM，溶剂为THF和环己烷的混合溶剂，体积比V(THF)/V(正己烷)＝0.5/19.5)中浸泡12小时。ZnL吸附完成后取出工作电极，用相应的浸泡溶剂冲洗工作电极以除去物理吸附的ZnL，然后吹干。
对电极以FTO导电玻璃为基底。首先在玻璃上预先钻一个孔为后续的电解质填充做准备。玻璃洗净后在导电面均匀地涂布一层氯铂酸溶液(10mM，乙醇溶液)，然后在热风枪下加热至400℃，20分钟后关闭热风枪，自然冷却至室温。
工作电极与对电极通过一层Surlyn膜组装在一起。首先将中间镂空的Surlyn膜小方框贴于镀铂的对电极导电面，145℃下加热对电极使Surlyn膜融化。随后通过压力将工作电极与对电极组装在一起。待电极冷却至室温后通过对电极上预先打好的孔灌入电解质。最后用Surlyn膜方片及玻璃小圆片将小孔密封。电解质为：1.0M的1,3-二甲基咪唑碘，0.03M的I2，0.5M的4-叔丁基吡啶(TBP)，0.05M的LiI和0.1M的硫氰酸胍，溶剂为乙腈和戊腈(乙腈和戊腈的体积比为85/15)的混合溶液。
本实施例的鹅去氧胆酸(CDCA)和ZnL以摩尔比15/1配比，ZnL在电极上的单位面积吸附量为0.98×10-7M·cm-2，ZnL敏化太阳能电池的光伏参数如表3所示。从图中可以看出，以鹅去氧胆酸(CDCA)为共敏剂，ZnL为染料制备的染料敏化太阳能电池的开路电压Voc为461mV，短路电流密度Jsc为0.64mA·cm-2，填充因子FF为66.65％，光电转换效率η为0.21％。
实施例10
工作电极上的TiO2膜包含一层8μm的透明层和一层3μm散射层，烧结过后浸入新配制的TiCl4水溶液(40mM)中，并在70℃下加热30分钟。加热后取出工作电极，依次用去离子水和无水乙醇冲洗，吹干，随后经过30分钟加热至500℃并在500℃下烧结30分钟。烧结毕，待工作电极冷却至80℃后，将工作电极放入共敏剂鹅去氧胆酸和ZnL摩尔比25/1溶液(0.2mM，溶剂为THF和环己烷的混合溶剂，体积比V(THF)/V(正己烷)＝0.5/19.5)中浸泡12小时。ZnL吸附完成后取出工作电极，用相应的浸泡溶剂冲洗工作电极以除去物理吸附的ZnL，然后吹干。
对电极以FTO导电玻璃为基底。首先在玻璃上预先钻一个孔为后续的电解质填充做准备。玻璃洗净后在导电面均匀地涂布一层氯铂酸溶液(10mM，乙醇溶液)，然后在热风枪下加热至400℃，20分钟后关闭热风枪，自然冷却至室温。
工作电极与对电极通过一层Surlyn膜组装在一起。首先将中间镂空的Surlyn膜小方框贴于镀铂的对电极导电面，145℃下加热对电极使Surlyn膜融化。随后通过压力将工作电极与对电极组装在一起。待电极冷却至室温后通过对电极上预先打好的孔灌入电解质。最后用Surlyn膜方片及玻璃小圆片将小孔密封。电解质为：1.0M的1,3-二甲基咪唑碘，0.03M的I2，0.5M的4-叔丁基吡啶(TBP)，0.05M的LiI和0.1M的硫氰酸胍，溶剂为乙腈和戊腈(乙腈和戊腈的体积比为85/15)的混合溶液。
本实施例的鹅去氧胆酸(CDCA)和ZnL以摩尔比25/1配比，ZnL在电极上的单位面积吸附量为1.37×10-7M·cm-2，ZnL敏化太阳能电池的光伏参数如表3所示。从表3中可以看出，以鹅去氧胆酸(CDCA)为共敏剂，ZnL为染料制备的染料敏化太阳能电池的开路电压Voc为529mV，短路电流密度Jsc为0.41mA·cm-2，填充因子FF为70.48％，光电转换效率η为0.16％。
表3不同ZnL含量的敏化太阳能电池光伏参数
注：mCDCA/mPtL表示鹅去氧胆酸和ZnL的摩尔比值。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种希夫碱锌配合物 ZnL，其特征在于， 结构式为：
2.一种根据权利要求 1 所述的希夫碱锌配合物 ZnL 的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将 3,4-二氨基苯甲酸和3,5 二叔丁基水杨醛通过缩合作用制备得到希夫碱配体 L； 2）将希夫碱配体 L和Zn(CH3COO)2·2H2O 金属化反应合成希夫碱锌配合物ZnL。
3.根据权利要求 2 所述的一种希夫碱锌配合物 ZnL 的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述希夫碱配体 L，由 3,4-二氨基苯甲酸和 3,5 二叔丁基水杨醛以 摩尔比 1﹕2~4制备得到，优选 1：3。
4.根据权利要求 2 所述的一种希夫碱锌配合物 ZnL 的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述缩合作用的温度设置为 70~78 ℃ ，优选78℃ 。
5.根据权利要求 2 所述的一种希夫碱锌配合物 ZnL 的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述希夫碱锌配合物 ZnL， 由希夫碱配体 S 和 Zn(CH3COO)2·2H2O 以摩尔比 1﹕ 1~1.5 制备得到，优选 1：1。
6. 根据权利要求 2 所述的一种希夫碱锌配合物 ZnL 的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述金属化反应的温度设置为 60~78 ℃ ，优选 70℃ 。
7.权利要求 1 所述的希夫碱锌配合物 ZnL 在制备染料敏化太阳能电池中的应用。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200508 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |