敏化染料太阳能电池的研究

利用我们设计的配体合成含铜、铁、锌、稀土配位化合物作为染料组装太阳能电池。通过修饰配合物的结构来提高染料的吸收光谱与太阳光谱的匹配性，优化染料与二氧化钛表面的键合方式，使制备的原型电池的光电转化效率提高。创新之处：（1）对含铜、铁、锌、稀土等染料的光电性质进行详细的研究，有关这方面的研究国内外刚刚起步。（2）在染料中引入新型的D-A型长链共轭分子，通过调控共轭长度来增强染料的吸收光谱与太阳光谱的匹配性。重点解决的关键问题是通过对染料进行结构优化使其获得较高的转化率和提高实验室电池（原型电池）的稳定性。

近年来，染料敏化太阳能电池以其潜在的低成本，较高的光电转换效率等优势，越来越受到重视。染料敏化剂在染料敏化太阳能电池的捕捉太阳光子，注入电子到光阳极材料等诸多过程中扮演着重要角色。三苯胺类染料由于具有较强的给电子能力和空穴传输效率，受到世界范围内研究者们的广泛关注。我们提出了采用杂环基三苯胺基团作为电子供体的染料，并将其应用于高效染料敏化太阳能电池的方法。我们设计合成了一系列三苯胺类染料，测定了它们的光电性能；并探讨了一系列性质来解释不同染料的性能差异。.取得的主要成绩如下：1. 设计合成了一系列新型的杂环基三苯胺类染料，系统研究了其性质性能。在SCI杂志上发表论文2篇，其中影响因子在3.0以上的论文2篇。.2. 研制出了成本低廉、环境友好、高光电转换效率的染料敏化太阳能电池器件。在AM 1.5G的标准太阳光下，最高光电转换效率达到了6.36%。.3. 选择合成了一些新型的含多个吡啶基、咪唑基的有机配体，这些配体和一价金属盐及四硫代钼酸盐（钨酸盐）反应合成目标化合物，一系列的原子簇聚合物晶体结构得到了解析。在合成多核原子簇合物的同时，我们选择多酸配体也得到了一些一维和多维的多核配合物。.4. 带本基金号的论文共51篇（其中2013年的5篇），其中影响因子在3.0以上的论文40篇。其中J. Am. Chem. Soc. 1篇；Chem. Commun. 7篇；Chem. Eur. J. 1篇；Cryst. Growth & Des. 13篇，CrystEngComm. 5篇；Phys. Chem. Chem. Phys. 2篇。