DE102009016750A1 - Farbstoffverbindung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Farbstoffverbindung, dargestellt durch die folgende Formel (I): $F1 wobei R1, D1, D2, X und Y gleichermaßen wie in der Beschreibung definiert sind. Die Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung ist für eine farbstoffsensibilisierte Solarzelle (Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)) geeignet. Zudem weist die Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung einen hohen molaren Absorptionskoeffizienten auf, so dass die durch die Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung hergestellte DSSC gute fotoelektrische Eigenschaften aufweisen kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbstoffverbindung, insbesondere eine, die für die farbstoffsensibilisierte Solarzelle (dye-sensitized solar cell (DSSC)) verwendet wird.
  • Die ernsten Probleme bei der Entwicklung industrieller Technologie sind die Energiekrise und die Umweltverschmutzung.
  • Zum Lösen der globalen Energiekrise und zum Vermindern der Umweltverschmutzung ist die Solarzelle eines der wirksamen Mittel, um die Solarenergie in Elektrizität umzuwandeln. Da die farbstoffsensibilisierte Solarzelle die Vorteile niedriger Herstellungskosten, der Massenproduktion, großer Flexibilität, Lichtdurchlässigkeit und in Gebäuden verwendet werden kann, wird die farbstoffsensibilisierte Solarzelle immer attraktiver.
  • Derzeit offenbarten Grätzel et al. eine Reihe von Veröffentlichungen, z. B. O'Regan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737, die die Anwendbarkeit der farbstoffsensibilisierten Solarzelle aufzeigen. Die allgemeine Struktur der farbstoffsensibilisierten Solarzelle umfasst eine Anode, eine Kathode, eine nanoporöse Titandioxidschicht, einen Farbstoff und Elektrolyt, wobei der Farbstoff bei der Umwandlungseffizienz der farbstoffsensibilisierten Solarzelle eine entscheidende Rolle spielt. Der für die farbstoffsensibilisierte Solarzelle geeignete Farbstoff muss Eigenschaften in breitem Absorptionsspektrum, einen hohen molaren Absorptionskoeffizienten, Wärmestabilität und Lichtstabilität aufweisen.
  • Grätzels Labor veröffentlichte eine Reihe von Rutheniumkomplexen als die Farbstoffe für die farbstoffsensibilisierte Solarzelle. Grätzels Labor veröffentlichte 1993 eine mit einem N3-Farbstoff hergestellte farbstoffsensibilisierte Solarzelle, und die Umwandlungseffizienz der farbstoffsensibilisierten Solarzelle beträgt unter der Beleuchtung mit AM1.5 stimuliertem Licht 10,0%. Der Wert der Umwandlungseffizienz der einfallenden Photonen zu Strom (incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE)) des N3-Farbstoffs beträgt im Bereich von 400 bis 600 nm 80%. Wenngleich bisher hunderte von Farbstoffkomplexen entwickelt worden sind, ist die Umwandlungseffizienz dieser Farbstoffkomplexe nicht so gut wie des N3-Farbstoffs. Die Struktur des N3-Farbstoffs ist durch die folgende Formel (a) dargestellt.
  • Figure 00020001
  • 2003 veröffentlichte Grätzels Labor eine mit einem N719-Farbstoff hergestellte farbstoffsensibilisierte Solarzelle, und die Umwandlungseffizienz der farbstoffsensibilisierten Solarzelle ist bei Beleuchtung mit AM1.5 stimuliertem Licht auf 10,85% verbessert, wobei die Struktur des N719-Farbstoffs durch die folgende Formel (b) dargestellt ist.
  • Figure 00030001
  • Grätzels Labor veröffentlichte 2004 auch eine mit einem schwarzen Farbstoff hergestellte farbstoffsensibilisierte Solarzelle, und die Umwandlungseffizienz der farbstoffsensibilisierten Solarzelle beträgt unter der Beleuchtung mit AM1.5 stimuliertem Licht 11,04%. Der schwarze Farbstoff kann die Spektralantwort im Rot- und Nah-IR-Bereich verbessern, womit die Umwandlungseffizienz der farbstoffsensibilisierten Solarzelle verbessert werden kann. Die Struktur des schwarzen Farbstoffs ist durch die folgende Formel (c) dargestellt.
  • Figure 00030002
  • Zusätzlich zu den Rutheniumkomplexen wie dem N3-Farbstoff, dem N719-Farbstoff und dem schwarzen Farbstoff handelt es sich bei anderen Typen von Farbstoffverbindungen, die in der farbstoffsensibilisierten Solarzelle verwendet werden können, um Platinkomplexe, Osmiumkomplexe, Eisenkomplexe und Kupferkomplexe. Allerdings zeigen die Ergebnisse von verschiedenartigen Forschungen, dass die Umwandlungseffizienz der Rutheniumkomplexe immer noch besser ist, als andere Typen von Farbstoffverbindungen.
  • Die Rutheniumkomplexe sind heutzutage die Sensibilisatorfarbstoffe mit der höchsten Umwandlungseffizienz. Allerdings sind die Herstellungskosten der Rutheniumkomplexe hoch, und es können bei einer weit verbreiteten Anwendung der Rutheniumkomplexe Knappheitsprobleme entstehen. Die organischen Sensibilisatoren für die farbstoffsensibilisierte Solarzelle weisen Vorteile eines hohen molaren Absorptionskoeffizienten auf. Überdies ist es möglich, durch Molekularaufbau verschiedenartige organische Sensibilisatoren herzustellen. Infolgedessen können farbstoffsensibilisierte Solarzellen mit unterschiedlichen Farben hergestellt werden, um die Anwendungsflexibilität der farbstoffsensibilisierten Solarzellen zu verbessern. Zudem ist es auch möglich, die Farbe der farbstoffsensibilisierten Solarzelle zu ändern, um sie auf die Farbe von Gegenständen abzustimmen. Derzeit sind bei der Herstellung von farbstoffsensibilisierten Solarzellen schon Farbstoffderivate wie Coumarin (Hara, K.; Sayama, K.; Arakawa, H.; Ohga, Y.; Shinpo, A.; Sug, S. Chem. Commun., 2001, 569), Indolin (Horiuchi, T.; Miura, H.; Sumioka, K.; Uchida, S. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126 (39), 12218) und Merocyanin (Otaka, H.; Kira, M.; Yano, K.; Ito, S.; Mitekura, H.; Kawata, T.; Matsui, F. J. Photochem. Photobiol. A: Chem.; 2004, 164, 67) angewandt worden.
  • Die Farbstoffe für die farbstoffsensibilisierte Solarzelle beeinflussen stark die Umwandlungseffizienz. Infolgedessen ist es wünschenswert, eine Farbstoffverbindung bereitzustellen, die die Umwandlungseffizienz der farbstoffsensibilisierten Solarzelle verbessern kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Farbstoffverbindung für eine farbstoffsensibilisierte Solarzelle bereitzustellen, welche einen hohen molaren Absorptionskoeffizienten aufweist. Diese mit dem neuen Farbstoff der vorlie genden Erfindung hergestellte farbstoffsensibilisierte Solarzelle soll eine ausgezeichnete fotoelektrische Eigenschaft aufweisen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Farbstoffverbindung der folgenden Formel (I),
    Figure 00050001
    wobei
    R1 C1~6-Alkyl ist;
    D1 und D2 jeweils unabhängig C1~6-Alkyl
    Figure 00050002
    oder
    Figure 00050003
    sind, wobei R2, R3, R4, und R8 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy, Amino oder Halogen sind, R5, und R6 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind und R7 H oder C1~6-Alkyl ist;
    X
    Figure 00050004
    ist, wobei R9, R11 und R12 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R10, R13 und R14 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind, Z O, S oder Se ist, m 0 oder 1 ist und n 0 oder 1 ist;
    Y
    Figure 00060001
    ist, wobei R15, R16 und R17 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R18, R19 und R20 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind und Z' O, S oder Se ist.
  • In der vorstehenden Formel (I) kann R1 C1~6-Alkyl sein. Vorzugsweise ist R1 -CH3 oder -C2H5. Stärker bevorzugt ist R1 -CH3.
  • In der vorstehenden Formel (I) können D1 und D2 jeweils unabhängig C1~6-Alkyl,
    Figure 00060002
    sein, wobei R2, R3, R4 und R8 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy, Amino oder Halogen sind, R5 und R6 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind und R7 H oder C1~6-Alkyl ist.
  • Vorzugsweise sind D1 und D2 jeweils unabhängig
    Figure 00060003
    Figure 00060004
    wobei R2, R3, R4 und R8 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy, Amino oder Halogen sind, R5 und R6 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind und R7 H oder C1~6-Alkyl ist. Stärker bevorzugt sind D1 und D2 jeweils unabhängig
    Figure 00060005
    Figure 00060006
    wobei R2, R3, R4, R5, R6 und R8 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind und R7 H oder C1~6-Alkyl ist. Am meisten bevorzugt sind D1 und D2 jeweils unabhängig
    Figure 00070001
    wobei R2, R3, R4, R5, R6, R7 und R8 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind.
  • Zudem können in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung das D1 und D2 in der vorstehenden Formel (I) jeweils unabhängig
    Figure 00070002
    sein, wobei R2 und R3 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy, Amino oder Halogen sind. Vorzugsweise sind R2 und R3 in D1 und D2 H oder C1~6-Alkyl. Stärker bevorzugt sind R2 und R3 in D1 und D2 H.
  • In der vorstehenden Formel (I) kann
    Figure 00070003
    oder
    Figure 00070004
    sein, wobei R9, R11 und R12 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R10, R13 und R14 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind, Z O, S oder Se ist, m 0 oder 1 ist und n 0 oder 1 ist. Vorzugsweise ist X
    Figure 00070005
    wobei R9, R11 und R12 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R10, R13 und R14 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind, Z S ist, m 0 oder 1 ist und n 0 oder 1 ist. Stärker bevorzugt ist X
    Figure 00070006
    Figure 00080001
    wobei R9, R11 und R12 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R10, R13 und R14 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind, Z S ist, m 0 oder 1 ist und n 0 ist. Am meisten bevorzugt ist X
    Figure 00080002
    oder
    Figure 00080003
    wobei R9, R10, R11, R12, R13 und R14 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind, Z S ist, m 0 oder 1 ist und n 0 ist.
  • In der vorstehenden Formel (I) kann Y
    Figure 00080004
    Figure 00080005
    sein, wobei R15, R16 und R17 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R18, R19 und R20 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind und Z' O, S oder Se ist. Vorzugsweise ist Y
    Figure 00080006
    wobei R15 und R16 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R18 H oder C1~6-Alkyl ist und Z' O, S oder Se ist. Stärker bevorzugt ist Y
    Figure 00080007
    wobei R15 H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen ist, R18 H oder C1~ 6-Alkyl ist und Z' O, S oder Se ist. Am meisten bevorzugt ist Y
    Figure 00090001
    wobei R15 H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen ist, R18 H oder C1~6-Alkyl ist und Z' O oder S ist. Am meisten bevorzugt ist Y
    Figure 00090002
    wobei R15 und R18 H sind und Z' S ist.
  • Die Beispiele der durch die vorstehende Formel (I) dargestellten Farbstoffverbindung sind:
    Figure 00090003
    Figure 00100001
  • In der vorliegenden Erfindung ist das Molekül der Farbstoffverbindung in Form einer freien Säure dargestellt. Allerdings kann die tatsächliche Form der Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung ein Salz und wahrscheinlicher ein Alkalimetallsalz oder quartäres Ammoniumsalz sein.
  • Zudem kann die Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung für einen Farbstoff einer farbstoffsensibilisierten Solarzelle verwendet werden.
  • Eine Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung kann durch die in Schema 1 bis 4 aufgezeigten Verfahren hergestellt werden.
  • [Schema 1]
    Figure 00110001
  • Wie in Schema 1 aufgezeigt, wird 4-Brom-N,N-diphenylanilin (11) durch Stille-Kupplungsreaktion mit 1-Methyl-2-(tributylstannyl)-1H-pyrrol umgesetzt, um 4-(1-Methyl-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin (12) zu erhalten. n-Butyllithium wird mit 4-(1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin (12) umgesetzt, und dann wird dazu Tributylstannylchlorid zugesetzt, um 4-(1-Methyl-5-(tributylstannyl)-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin (13) zu erhalten. 4-(1-Methyl-5-(tributylstannyl)-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin (13) wird durch Stille-Kupplungsreaktion mit 4-Brombenzaldehyd umgesetzt, um 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd (14a) zu erhalten. Schließlich wird 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd (14a) in Essigsäure unter Verwendung von Ammoniumacetat als Katalysator mit Cyanoessigsäure umgesetzt, und (E)-2-Cyano-3-[4-(5-(4- (diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)]phenyl)acrylsäure (15a) wird synthetisiert.
  • [Schema 2]
    Figure 00120001
  • Wie in Schema 2 aufgezeigt, wird 2,7-Dibrom-9,9-diethyl-9H-fluoren (21) durch Stille-Kupplungsreaktion mit 1-Methyl-2-(tributylstannyl)-1H-pyrrol umgesetzt, um 2-(7-Brom-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-1-methyl-1H-pyrrol (22) zu erhalten. Dann wird in Gegenwart von Natrium-tert-butoxid, Pd(dba)2 und Tri-tert-butylphosphin 2-(7-Brom-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-1-methyl-1H-pyrrol (22) mit Diphenylamin umgesetzt, um 9,9-Diethyl-7-(1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenyl-9H-fluoren-2-amin (23a) zu erhalten. n-Butyllithium wird mit 9,9-Diethyl-7-(1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenyl-9H-fluoren-2-amin (23a) umgesetzt, und dann wird dazu Tributylstannylchlorid zugesetzt, um N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-5-tributylstannylpyrrol (24a) zu erhalten. N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-5-tributyl stannylpyrrol (24a) wird durch Stille-Kupplungsreaktion mit 5-Brom-2-thiophencarboxaldehyd umgesetzt, um 5-[N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (25a) zu erhalten. Schließlich wird 5-[N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (25a) in Essigsäure unter Verwendung von Ammoniumacetat als Katalysator mit Cyanoessigsäure umgesetzt, und (K)-2-Cyano-3-[5-(N-methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl)thiophen-2-yl]acrylsäure (26a) wird erhalten.
  • [Schema 3]
    Figure 00130001
  • Wie in Schema 3 aufgezeigt, wird 3,6-Dibrom-9-hexyl-9H-carbazol (31) durch Stille-Kupplungsreaktion mit 1-Methyl-2-(tributylstannyl)-1H-pyrrol umgesetzt, um N-Methyl-2-(3-brom-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol (32) zu erhalten. Dann wird in Gegenwart von Natrium-tert-butoxid, Pd(dba)2 und Tri-tert-butylphosphin N-Methyl-2-(3-brom-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol (32) mit Diphenylamin umgesetzt, um N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol (33) zu erhalten. n-Butyllithium wird mit N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol (33) umgesetzt, und dann wird dazu Tributylstannylchlorid zugesetzt, um N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)-5-tributylstannylpyrrol (34) zu erhalten. N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)-5-tributylstannylpyrrol (34) wird durch Stille-Kupplungsreaktion mit 5-Brom-2-thiophencarboxaldehyd umgesetzt, um 5-[N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (35) zu erhalten. Schließlich wird 5-[N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (35) in Essigsäure unter Verwendung von Ammoniumacetat als Katalysator mit Cyanoessigsäure umgesetzt, und (E)-2-Cyano-3-[5-(N-methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol-5-yl)thiophen-2-yl]acrylsäure (36) wird erhalten.
  • [Schema 4]
    Figure 00150001
  • Wie in Schema 4 aufgezeigt, wird in Gegenwart von Natriumcyanid 5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-thiophen-2-carbaldehyd (41) mit 3-Dimethylamino-1-(2-thienyl)-1-propanon (42) umgesetzt, um 1-(5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-4-(thiophen-2-yl)-1,4-butandion (43) zu erhalten. Dann wird in Gegenwart von Essigsäure 1-(5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-4-(thiophen-2-yl)-1,4-butandion (43) mit Methylamin umgesetzt, um 9,9-Diethyl-7-(5-(N-methyl-5-(thiophen-2-yl)pyrrol-2-yl)thiophen-2-yl)-N,N-diphenyl-9H-fluoren-2-amin (44) zu erhalten. n-Butyllithium wird mit 9,9-Diethyl-7-(5-(N-methyl-5-(thiophen-2- yl)-pyrrol-2-yl)thiophen-2-yl)-N,N-diphenyl-9H-fluoren-2-amin (44) umgesetzt, und dann wird dazu DMF zugesetzt, um 5-(5-(5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-N-methylpyrrol-2-yl)thiophen-2-carbaldehyd (45) zu erhalten. Schließlich wird 5-(5-(5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-N-methylpyrrol-2-yl)thiophen-2-carbaldehyd (45) in Essigsäure unter Verwendung von Ammoniumacetat als Katalysator mit Cyanoessigsäure umgesetzt, und (E)-2-Cyano-3-(5-(5-(5-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-N-methylpyrrol-2-yl)thiophen-2-yl)acrylsäure (46) wird erhalten.
  • Die folgenden Beispiele sind zum Zwecke der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Allerdings sollte der Umfang der vorliegenden Erfindung wie in den hier anhängigen Ansprüchen definiert werden, und die folgenden Beispiele sollten in keiner Weise als den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränkend betrachtet werden. In der vorliegenden Erfindung ist das Molekül der Farbstoffverbindung in Form einer freien Säure dargestellt. Dennoch kann die tatsächliche Form der Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung ein Salz und wahrscheinlicher ein Alkalimetallsalz oder quartäres Ammoniumsalz sein. Ohne spezifische Erklärungen ist die in den Beispielen verwendete Einheit der Teile und Prozentanteile auf das Gewicht berechnet und ist die Temperatur durch Grad Celsius (°C) dargestellt.
  • Nachstehend ist das Verfahren zum Herstellen der Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die vorstehenden Schemata 1 bis 4 veranschaulicht.
  • Beispiel 1
  • Synthese von 4-(1-Methyl-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin) (12)
  • Unter Stickstoffatmosphäre wurden 3,24 Teile 4-Brom-N,N-diphenylanilin (11), 4,00 Teile 1-Methyl-2-(tributylstannyl)-1H-pyrrol, das gemäß dem Verfahren, veranschaulicht in Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52, synthetisiert wurde, und 0,07 Teile PdCl2(PPh3)2 unter Rühren trockenem Dimethylformamid zugesetzt, um ein Gemisch zu erhalten. Dann wurde das Gemisch auf 100°C erwärmt und 16 Stunden lang umgesetzt. Nach Abkühlen des Gemischs wurde eine wässrige KF-Lösung zum Stoppen der Reaktion verwendet. Das Gemisch wurde durch Diethylether extrahiert, mit einer konzentrierten Salzlösung gewaschen und dann mit Magnesiumsulfat entwässert. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde ein Produkt durch Dichlormethan/Hexan in einer Silicagelsäule gereinigt, um die Verbindung (12) des vorliegenden Beispiels zu erhalten.
  • Beispiel 2
  • Synthese von 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd (14a)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben synthetisiert, außer dass 1,85 Teile 4-Brombenzaldehyd zum Ersetzen von 4-Brom-N,N-diphenylanilin verwendet wurde und 6,63 Teile 4-(1-Methyl-5-(tributylstannyl)-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin (13) zum Ersetzen von 1-Methyl-2-(tributylstannyl)-1H-pyrrol verwendet wurden, wobei 4-(1-Methyl-5-(tributylstannyl)-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin (13) gemäß dem Verfahren, veranschaulicht in Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52, synthetisiert wurde.
  • Beispiel 3
  • Synthese von (E)-2-Cyano-3-[4-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)]phenyl)acrylsäure (15a)
  • 0,80 Teile 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd (14a), 0,21 Teile Cyanoessigsäure und 0,04 Teile Ammoniumacetat wurden unter Rühren 10 Teilen Essigsäure zugesetzt, um ein Gemisch zu erhalten. Dann wurde das Gemisch auf 120°C erwärmt und 8 Stunden lang umgesetzt. Nach Abkühlen des Gemischs auf 25°C wurde der resultierende Feststoff herausgenommen. Der resultierende Feststoff wurde nacheinander durch Wasser, Diethylether und Methanol gewaschen, um einen dunkelbraunen Feststoff zu erhalten. Schließlich wurde der dunkelbraune Feststoff in einer Silicagelsäule gereinigt, um die Verbindung (15a) des vorliegenden Beispiels zu erhalten.
  • Beispiel 4
  • Synthese von 5-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)thiophen-2-carbaldehyd (14b)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 2 beschrieben synthetisiert, außer dass 1,91 Teile 5-Brom-2-thiophencarboxaldehyd zum Ersetzen von 4-Brombenzaldehyd verwendet wurden.
  • Beispiel 5
  • Synthese von (E)-2-Cyano-3-(5-(5-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)thiophen-2-yl)acrylsäure (15b)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 3 beschrieben synthetisiert, außer dass 0,81 Teile 5-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)thiophen-2-carbaldehyd (14b) zum Ersetzen von 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd (14a) verwendet wurden.
  • Beispiel 6
  • Synthese von 2-(7-Brom-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-1-methyl-1H-pyrrol (22)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben synthetisiert, außer dass 3,80 Teile 2,7-Dibrom-9,9-diethyl-9H-fluoren (21) zum Ersetzen von 4-Brom-N,N-diphenylanilin verwendet wurden.
  • Beispiel 7
  • Synthese von 9,9-Diethyl-7-(1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenyl-9H-fluoren-2-amin (23a)
  • 3,00 Teile 2-(7-Brom-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-1-methyl-1H-pyrrol (22), 1,54 Teile Diphenylamin, 1,14 Teile Natrium-tert-butoxid, 0,09 Teile Pd(dba)2 und 0,065 Teile Tri-tert-butylphosphin wurden unter Rühren 50 Teilen Toluol zugesetzt, um ein Gemisch zu erhalten. Dann wurde das Gemisch auf 80°C erwärmt und 8 Stunden lang umgesetzt. Nach Stoppen der Reaktion durch Wasser wurde ein Produkt durch Diethylether extrahiert und dann mit Magnesiumsulfat entwässert. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde das Produkt durch Dichlormethan/Hexan in einer Silicagelsäule gereinigt, um die Verbindung (23a) des vorliegenden Beispiels zu erhalten.
  • Beispiel 8
  • Synthese von 5-[N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (25a)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 4 beschrieben synthetisiert, außer dass 8,18 Teile N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-5-tributylstannylpyrrol (24a) zum Ersetzen von 4-(1-Methyl-5-(tributylstannyl)-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin verwendet wurden, wobei N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-5-tributylstannylpyrrol (24a) gemäß dem Verfahren, veranschaulicht in Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52, synthetisiert wurde.
  • Beispiel 9
  • Synthese von (E)-2-Cyano-3-[5-(N-methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl)thiophen-2-yl]acrylsäure (26a)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 3 beschrieben synthetisiert, außer dass 1,08 Teile 5-[N-Methyl-2-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (25a) zum Ersetzen von 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd (14a) verwendet wurden.
  • Beispiel 10
  • Synthese von N-Methyl-2-(7-(N-phenyl-1-naphthylamino)-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol (23b)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 7 beschrieben synthetisiert, außer dass 2,0 Teile N-Phenyl-1-naphthylamin zum Ersetzen von Diphenylamin verwendet wurden.
  • Beispiel 11
  • Synthese von 5-[N-Methyl-2-(7-(N-phenyl-1-naphthylamino)-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (25b)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 4 beschrieben synthetisiert, außer dass 8,72 Teile N-Methyl-2-(7-(Nphenyl-1-naphthylamino)-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-5-tributylstannylpyrrol (24b) zum Ersetzen von 4-(1-Methyl-5-(tributylstannyl)-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin verwendet wurden, wobei N-Methyl-2-(7-(N-phenyl-1-naphthylamino)-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-5-tributylstannylpyrrol (24b) gemäß dem Verfahren, veranschaulicht in Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52, synthetisiert wurde.
  • Beispiel 12
  • Synthese von (E)-2-Cyano-3-[5-(N-methyl-2-(7-(N-phenyl-1-naphthylamino)-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl)thiophen-2-yl]acrylsäure (26b)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 3 beschrieben synthetisiert, außer dass 1,17 Teile 5-[N-Methyl-2-(7-(N-phenyl-1-naphthylamino)-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (25b) zum Ersetzen von 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd verwendet wurden.
  • Beispiel 13
  • Synthese von N-Methyl-2-(3-brom-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol (32)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben synthetisiert, außer dass 4,09 Teile 3,6-Dibrom-9-hexyl-9H-carbazol (31) zum Ersetzen von 4-brom-N,N-diphenylanilin verwendet wurden.
  • Beispiel 14
  • Synthese von N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol (33)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 7 beschrieben synthetisiert, außer dass 3,23 Teile N-Methyl-2-(3-brom-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol (32) zum Ersetzen von 2-(7-Brom-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-1-methyl-1H-pyrrol verwendet wurden.
  • Beispiel 15
  • Synthese von 5-[N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (35)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 4 beschrieben synthetisiert, außer dass 8,50 Teile N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)-5-tributylstannylpyrrol (34) zum Ersetzen von 4-(1-Methyl-5-(tributylstannyl)-1H-pyrrol-2-yl)-N,N-diphenylanilin verwendet wurden, wobei N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)-5-tributylstannylpyrrol (34) gemäß dem Verfahren, veranschaulicht in Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52, synthetisiert wurde.
  • Beispiel 16
  • Synthese von (E)-2-Cyano-3-[5-(N-methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol-5-yl)thiophen-2-yl]acrylsäure (36)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 3 beschrieben synthetisiert, außer dass 1,13 Teile 5-[N-Methyl-2-(3-diphenylamino-9-hexyl-9H-carbazol-6-yl)pyrrol-5-yl]thiophen-2-carbaldehyd (35) zum Ersetzen von 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd verwendet wurden.
  • Beispiel 17
  • Synthese von 1-(5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-4-(thiophen-2-yl)-1,4-butandion (43)
  • Unter Stickstoffatmosphäre wurden 0,12 Teile zerriebenes Natriumcyanid mit 1,00 Teil Dimethylformamid gemischt, und dann wurden dazu 1,20 Teile 5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophen-2-carbaldehyd (41), gelöst in 5,00 Teilen Dimethylformamid, zugesetzt, um ein Gemisch zu erhalten. Nach 10-minütigem Rühren wurden dem Gemisch langsam innerhalb von 10 Minuten 0,44 Teile 3-Dimethylamino-1-(2-thienyl)-1-propanon (42), gelöst in 5,00 Teilen Dimethylformamid, zugesetzt. Nach 16-stündigem Umsetzen des dunkelroten Gemischs wurde das dunkelrote Gemisch 100 Teilen Wasser zugesetzt und dann mit Dichlormethan extrahiert. Die vereinigte Extraktionslösung wurde nacheinander durch 40 Teile 10%iger HCl, 40 Teilen gesättigter, wässriger NaHCO3 und 50 Teilen gewaschen und dann durch Magnesiumsulfat entwässert. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde ein Produkt durch Dichlormethan/Hexan in einer Silicagelsäule gereinigt, um die Verbindung (43) des vorliegenden Beispiels zu erhalten.
  • Beispiel 18
  • Synthese von 9,9-Diethyl-7-(5-(N-methyl-5-(thiophen-2-yl)pyrrol-2-yl)thiophen-2-yl)-N,N-diphenyl-9H-fluoren-2-amin (44)
  • Unter Stickstoffatmosphäre wurde eine Gemischlösung, umfassend 0,94 Teile 1-(5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)-thiophenyl-2-yl)-4-(thiophen-2-yl)-1,4-butandion (43), 0,27 Teile 40%ige wässrige Methylaminlösung, 0,20 Teile Eisessig und 30 Teile Toluol, einem mit einer Dean-Stark-Falle ausgestatteten Reaktionskolben zugesetzt, und eine Rückflussreaktion wurde 48 Stunden lang durchgeführt. Die Gemischlösung wurde mit Wasser gewaschen, und dann wurde die organische Schicht unter Vakuum eingeengt, um einen Rückstand zu erhalten. Der Rückstand wurde durch Dichlormethan gelöst, nacheinander mit gesättigtem, wässrigen NaHCO3, Wasser und konzentrierter Salzlösung gewaschen und dann durch Magnesiumsulfat entwässert. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde ein Produkt durch Dichlormethan/Hexan in einer Silicagelsäule gereinigt, um die Verbindung (44) des vorliegenden Beispiels zu erhalten.
  • Beispiel 19
  • Synthese von 5-(5-(5-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-N-methylpyrrol-2-yl)thiophen-2-carbaldehyd (45)
  • Unter Stickstoffatmosphäre wurde eine Gemischlösung, umfassend 0,40 Teile 9,9-Diethyl-7-(5-(N-methyl-5-(thiophen-2-yl)pyrrol-2-yl)thiophen-2-yl)-N,N-diphenyl-9H-fluoren-2-amin (44) und Tetrahydrofuran (THF) durch Verwendung eines Bads aus Aceton-flüssigem N2 auf –78°C abgekühlt. 0,40 Teile Hexanlösung von n-Butyllithium (1,6 M) wurde der Gemischlösung innerhalb von 10 Minuten unter heftigem Rühren zugetropft. Das Gemisch wurde innerhalb 1 Stunde auf 0°C erwärmt und dann 1 Stunde lang bei 0°C gehalten. Dann wurde das Gemisch auf –78°C abgekühlt, und Dichlormethan wurde dazu zugesetzt. Man ließ die Temperatur des Gemischs 25°C wiedererlangen, und das Gemisch wurde 16 Stunden lang gerührt. Die Reaktion wurde durch Verwendung von 1 N HCl gestoppt, und dann wurde das Produkt durch Diethylether extrahiert, und die vereinigte Extraktionslösung wurde durch Magnesiumsulfat entwässert. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde das Produkt durch Dichlormethan/Hexan in einer Silicagelsäule gereinigt, um die Verbindung (45) des vorliegenden Beispiels zu erhalten.
  • Beispiel 20
  • Synthese von (E)-2-Cyano-3-(5-(5-(5-(7-diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-N-methylpyrrol-2-yl)thiophen-2-yl)acrylsäure (46)
  • Die Verbindung des vorliegenden Beispiels wurde durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 3 beschrieben synthetisiert, außer dass 1,23 Teile 5-(5-(5-(7-Diphenylamino-9,9-diethyl-9H-fluoren-2-yl)thiophenyl-2-yl)-N-methylpyrrol-2-yl)thiophen-2-carbaldehyd (45) zum Ersetzen von 4-(5-(4-(Diphenylamino)phenyl)-1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)benzaldehyd verwendet wurden.
  • Testverfahren und Ergebnisse
  • UV-Vis-Spektrum
  • Unter Verwendung von Dimethylformamid als Lösungsmittel wurden die in Beispiel 3, Beispiel 5, Beispiel 9, Beispiel 12 und Beispiel 20 der vorliegenden Erfindung synthetisierten Farbstoffverbindungen zu Farbstofflösungen in der Konzentration von 1,0 × 10–5 M formuliert. Zusätzlich wurde unter Verwendung von Dimethylformamid als Lösungsmittel die in Beispiel 16 der vorliegenden Erfindung synthetisierte Farbstoffverbindung und N719-Farbstoff zu Farbstofflösungen in der Konzentration von 2,0 × 10–5 M formuliert. Dann wurden die UV-Vis-Spektren der vorstehend erwähnten Farbstofflösungen gemessen.
  • Herstellung und Test der farbstoffsensibilisierten Solarzelle
  • Eine durch TiO2-Nanokristallteilchen hergestellte Elektrode wurde für eine Zeitdauer in eine die Farbstoffverbindung der vorliegenden Erfindung umfassende Lösung getaucht, und die Farbstoffverbindung würde an den TiO2-Nanokristallteilchen anhaften. Die Elektrode mit TiO2-Nanokristallteilchen wurde herausgenommen, leicht mit einem Lösungsmittel gewaschen und getrocknet, und dann wurde die Elektrode mit einer Gegenelektrode bedeckt und abgedichtet. Danach wurde ein Elektrolyt (Acetonitrillösung von 0,05 M I2/0,5 M LiI/0,5 M t- Butylpyridin) dazu zugesetzt, und die Einspritzöffnung wurde abgedichtet, um eine farbstoffsensibilisierte Solarzelle mit einer Wirkfläche von 0,25 cm2 zu erhalten. Der Kurzschlussstrom (JSC), die Leerlaufspannung (VOC), die fotoelektrische Umwandlungseffizienz (η), der Füllfaktor (EF) und die Umwandlungseffizienz der einfallenden Photonen zu Strom (IPCE) der erhaltenen farbstoffsensibilisierten Solarzelle wurden unter der Beleuchtung von stimuliertem AM1.5-Licht gemessen.
  • Vergleichsbeispiel
  • Eine mit N719-Farbstoff hergestellte farbstoffsensibilisierte Solarzelle wurde durch dasselbe Verfahren wie vorstehend beschrieben hergestellt. Der Kurzschlussstrom (JSC), die Leerlaufspannung (VOC), die fotoelektrische Umwandlungseffizienz (η), der Füllfaktor (EF) und die Umwandlungseffizienz der einfallenden Photonen zu Strom (IPCE) der farbstoffsensibilisierten Solarzelle mit N719-Farbstoff wurden ebenfalls unter der Beleuchtung von stimuliertem AM1.5-Licht gemessen.
  • Die Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt: Tabelle 1. Testergebnisse des Farbstoffs und der farbstoffsensibilisierten Solarzelle
    Farbstoff Molarer Absorptions- koeffizient der Wellenlänge der längsten Absorption (M–1cm–1) JSC (mA/cm2) VOC (V) FF η (%)
    Beispiel 3 15a 53900 13,47 0,60 0,59 4,77
    Beispiel 5 15b 45600 14,20 0,57 0,60 4,79
    Beispiel 9 26a 70900 18,14 0,61 0,56 6,16
    Beispiel 12 26b 73800 16,79 0,64 0,58 6,18
    Beispiel 16 36 27100 12,93 0,58 0,64 4,80
    Beispiel 20 46 97000 13,54 0,60 0,64 5,25
    Vergleichsbeispiel N719 12600 16,08 0,72 0,63 7,19
  • Die Testergebnisse von Tabelle 1 zeigen, dass der molare Absorptionskoeffizient der Wellenlänge der längsten Absorption der Farbstoffverbingungen der vorliegenden Erfindung höher ist, als der molare Absorptionskoeffizient der Wellenlänge der längsten Absorptiondes N719-Farbstoffs. Es bedeutet, dass die Farbstoffverbindungen der vorliegenden Erfindung dieselbe Absorptionseffizienz wie der N719-Farbstoff mit einer geringeren Verwendungsmenge erzielen können.
  • Schlussfolgernd unterscheidet sich die vorliegende Erfindung vom Stand der Technik auf verschiedene Weisen wie hinsichtlich Zwecken, Verfahren und Effizienz oder sogar Technologie und Forschung und Aufbau. Wenngleich die vorliegende Erfindung in Bezug auf ihre bevorzugte Ausführungsform erklärt worden ist, sollte es klar sein, dass viele andere mögliche Modifikationen und Variationen durchgeführt werden können, ohne vom wie hier nachstehend beanspruchten Umfang der Erfindung abzuweichen. Infolgedessen sollte der Umfang der vorliegenden Erfindung wie in den hier anhängigen Ansprüchen definiert werden, und die vorstehenden Beispiele sollten in keiner Weise als den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränkend betrachtet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Grätzel et al. [0004]
    • - O'Regan, B.; Grätzel, M. Nature 1991, 353, 737 [0004]
    • - Hara, K.; Sayama, K.; Arakawa, H.; Ohga, Y.; Shinpo, A.; Sug, S. Chem. Commun., 2001, 569 [0009]
    • - Horiuchi, T.; Miura, H.; Sumioka, K.; Uchida, S. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126 (39), 12218 [0009]
    • - Otaka, H.; Kira, M.; Yano, K.; Ito, S.; Mitekura, H.; Kawata, T.; Matsui, F. J. Photochem. Photobiol. A: Chem.; 2004, 164, 67 [0009]
    • - Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52 [0029]
    • - Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52 [0030]
    • - Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52 [0036]
    • - Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52 [0039]
    • - Armaroli, N.; Balzani, V. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 52 [0043]

Claims (18)

  1. Farbstoffverbindung der allgemeinen Formel (I),
    Figure 00280001
    wobei R1 C1~6-Alkyl ist; D1 und D2 jeweils unabhängig C1~6-Alkyl,
    Figure 00280002
    Figure 00280003
    sind, wobei R2, R3, R4 und R8 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy, Amino oder Halogen sind, R5 und R6 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind und R7 H oder C1~6-Alkyl ist; X
    Figure 00280004
    ist, wobei R9, R11 und R12 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R10, R13 und R14 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind, Z O, S oder Se ist, m 0 oder 1 ist und n 0 oder 1 ist; Y
    Figure 00290001
    ist, wobei R15, R16 und R17 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind, R18, R19 und R20 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind und Z' O, S oder Se ist.
  2. Farbstoffverbindung nach Anspruch 1, wobei D1 und D2 jeweils unabhängig
    Figure 00290002
    sind, wobei R2, R3, R4, R5, R6 und R8 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind und R7 C1~6-Alkyl ist.
  3. Farbstoffverbindung nach Anspruch 1, wobei D1 und D2 jeweils unabhängig
    Figure 00290003
    sind, wobei R2 und R3 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy, Amino oder Halogen sind.
  4. Farbstoffverbindung nach Anspruch 3, wobei R2 und R3 H sind.
  5. Farbstoffverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Z S ist, m 0 oder 1 ist und n 0 ist.
  6. Farbstoffverbindung nach Anspruch 5, wobei R9, R11, R12 und R14 jeweils unabhängig H oder C1~6-Alkyl sind.
  7. Farbstoffverbindung nach Anspruch 6, wobei R10 H ist.
  8. Farbstoffverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Y
    Figure 00300001
    oder
    Figure 00300002
    ist, wobei R15 H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen ist, R18 H, C1~6-Alkyl ist und Z' O, S oder Se ist.
  9. Farbstoffverbindung nach Anspruch 8, wobei Z' S ist.
  10. Farbstoffverbindung nach Anspruch 9, wobei D1 und D2 jeweils unabhängig
    Figure 00300003
    sind, wobei R2, R3, R4, R5, R6 und R8 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy oder Halogen sind und R7 C1~6-Alkyl ist.
  11. Farbstoffverbindung nach Anspruch 10, wobei Z S ist, m 0 oder 1 ist und n 0 ist.
  12. Farbstoffverbindung nach Anspruch 11, wobei R15 und R18 H sind.
  13. Farbstoffverbindung nach Anspruch 9, wobei D1 und D2 jeweils unabhängig
    Figure 00300004
    sind, wobei R2 und R3 jeweils unabhängig H, C1~6-Alkyl, C1~6-Alkoxy, Amino oder Halogen sind.
  14. Farbstoffverbindung nach Anspruch 13, wobei R2 und R3 H sind.
  15. Farbstoffverbindung nach Anspruch 14, wobei Z S ist, m 0 oder 1 ist und n 0 ist.
  16. Farbstoffverbindung nach Anspruch 15, wobei R15 und R18 H sind.
  17. Farbstoffverbindung nach Anspruch 1, dargestellt die durch die folgenden Formeln (15a), (15b), (26a), (26b), (36) oder (46):
    Figure 00310001
    Figure 00320001
  18. Verwendung einer Farbstoffverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 für eine farbstoffsensibilisierte Solarzelle.
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