聚合金属配合物论文：聚合金属配合物论文：DπA型聚合金属配合物光敏染料的合成及光伏性能
【中文摘要】太阳能作为一种清洁无污染且取之不尽、用之不竭的可再生能源日益受到人们的广泛关注染料敏化太阳能电池具有高效率、低成本、易组装等技术优势因而成为近年来太阳能光电转换领域的研究热点。目前普遍使用的光敏染料为金属钌吡啶配合物然而贵金属钌的引入使得成本增高并且严重污染环境。聚合金属配合物染料不仅具有有机高分子材料所具有的特性同时因为结构中无机金属的存在从而可以通过配位键和dπ反馈π键调控能隙宽度。因此聚合金属配合物染料与配合物染料相比具有的良好的光、热稳定性和吸收光谱范围宽的优点在光学、电学等方面都表现出独特的性能。本课题设计合成了含有DπA结构的聚合金属配合物染料由于DπA体系能够加强电子推拉能力不仅可以有效地拓宽染料分子的光谱响应范围而且还可以实现染料激发态时的电荷有效分离。我们通过一系列测试手段例如红外光谱、核磁共振和元素分析对材料的结构进行了表征并分别探讨了中心金属离子是CoⅡNiⅡCdⅡ时对材料性质的影响；同时通过热重分析和玻璃化转变温度测试了其热稳定性；利用紫外光谱、荧光光谱、循环伏安法研究了光物理性质和电化学性质并测试了它们的光伏性能。主要研究结果如下：1、通过在含有噻吩和苯乙撑或芴乙烯的主链中引入8羟基喹啉的CdⅡ配合物设计合成了给体连接桥受体DπA结构的主链型
f聚合金属配合物染料B8QMEHPCdⅡB8QFCdⅡ和B8QPCdⅡ并将其应用于染料敏化太阳能电池。研究发现长烷基链的引入改善了聚合金属配合物的溶解性B8QMEHPCdⅡ支链中甲氧基的加入能够提高电池短路光电流其光电转换效率为177高于B8QFCdⅡ148和B8QPCdⅡ157。2、设计合成以噻吩和苯乙烯撑或芴乙烯作为给体D金属配合物作为受体A碳碳双键为π连接桥的支链型共轭聚合金属配合物PCoF、PCoB、PNiF和PNiB并将其应用于染料敏化太阳能电池其能量转换效率分别为096101100和121。研究发现所合成的支链型含有CoⅡ金属配合物和NiⅡ金属配合物的聚合物比我们之前在实验室中通过Yamamoto偶合得到的支链型含有EuⅢ金属配合物的聚合物具有更好的溶解度并有相近的能量转化效率这为用过渡金属代替贵金属的研究提供了一个可能性。【英文摘要】Overthelastyearsasa
ovelre
ewablee
ergyco
versio
systemtheuseofsolarcellsisgraduallymovi
gi
tohighgearCurre
tlydyese
sitizedsolarcer