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作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分,设计合成新的光敏剂对提高电池光电转换效率有重要的意义。与传统的金属配合物光敏剂相比,纯有机光敏剂具有合成简单、摩尔消光系数较高且结构易于调整等优点。大多数纯有机光敏剂都具有D-π-A结构,相对于电子供体的多样性,作为吸电子和镶嵌基团的电子受体的研究较少。传统的镶嵌基团主要是羧酸、氰基丙烯酸、膦酸、磺酸等酸性基团。本论文中首先将吸电子能力更强的马来酸酐作为镶嵌基团合成了染料WA-1和WA-2,染料紫外可见吸收光谱有效拓宽到700nm。将染料组装电池并进行电池性能测试,由于酸酐在吸附过程中开环,染料的膜上吸收光谱发生了约150nm的蓝移,短路电流密度较低,WA-2获得了3.60%的效率。第二类纯有机光敏剂的电子注入效率较高且能量损失较少,但已发表的染料结构光谱较窄,效率较低。以喹嗯啉-2,3-二醇为镶嵌基团设计合成了WQ-1和WQ-2,结构中杂环增强了吸电子能力,染料的最大吸收峰有所红移。通过FTIR测试和参比染料确定染料吸附方式为羟基吸附。与CDCA共敏化组装电池,WQ-2获得了2.25%的效率。实验证明吡啶鎓离子作为电子受体可有效拓宽光敏剂的紫外可见吸收光谱,提高电池的光电转换效率。本论文中将吡啶-N-氧化物作为镶嵌基团引入染料结构中,合成了WL101-WL103三种光敏染料,其中WL102获得了3.72%的光电转换效率,IPCE峰值达到了95%。经过初步结构优化,合成了WL201-WL204,其中WL202的光电转换效率提高到3.86%。FTIR测试结果确定染料是通过吡啶-N-氧化物与Ti02表面的Br(?)nsted酸位点键合吸附的。引入苯并噻二唑作为桥基合成了具有D-A-A结构特点的氧化吡啶染料WL301WL305,有效地拓宽了染料的紫外可见吸收光谱,供电子部分引入异辛烷氧基的WL305获得了6.08%的光电转换效率,并在300-800nm范围内得到了较好的IPCE响应值。该系列染料表现了较好的稳定性,且红外测试表明吸电子桥基的引入没有影响其吸附性能。