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聚集诱导发光材料和苯并[C]噻吩类太阳能电池敏化染料的合成及性能研究

作　者: 徐勃
导　师: 苏建华
学　校: 华东理工大学
专　业: 皮革化学与工程
关键词: 染料敏化太阳能电池聚集诱导发光电致发光
分类号: TM914.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,染料敏化太阳电池由于具有成本低、较高的光电转换效率和易于制造成大面积等优点,引起了全世界的广泛关注。但如何提高其光电转换效率和稳定性是目前要解决的两个关键问题。本论文通过合成新型苯并[c]噻吩类染料敏化剂来提高电池转换效率和稳定性。具有聚集诱导发光(AIE)性质的有机化合物能够在聚集或固态条件下,通过改变分子组成、扭曲构象、刚性结构、堆积形态等来调节荧光发射强度和波长,使其在有机电致发光与显示器件、化学检测与生物传感器等领域具有广阔应用前景。本论文通过合成两个新型的聚集诱导发光化合物来探讨其发光机理。本论文的主要内容和结果包括以下几个方面：第一章综述了染料敏化太阳能电池和聚集诱导发光材料的研究进展。第二章合成了两个新型含苯并[c]噻吩类染料敏化太阳能电池染料,测试了这两个化合物的光物理和电化学性能,利用该类化合物制备了染料敏化太阳能电池器件,并在AM1.5标准太阳光源下测试了其光伏性能。第三章合成了两个具有聚集诱导发光性质的联二茚类化合物,培养并得到了两个化合物的单晶。测试了这两个化合物的紫外吸收和荧光光谱,探讨了这类化合物的发光机理,解释了AIE现象所提出的限制分子内转动、避免形成面对面的π-π堆积以及形成分子间的C-H/π键等理论。第四章合成了一系列二芳基苯并[k]荧蒽类稠环芳烃衍生物。其中一个化合物DPBF-TPA成功用于电致发蓝光器件的应用。第五章结论。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章前言  9-27
  1.1 引言  9
  1.2 染料敏化太阳能电池(DSSCs)  9-18
    1.2.1 电池结构  9-11
    1.2.2 电池的工作原理  11
    1.2.3 染料敏化剂的研究进展  11-18
  1.3 聚集诱导发光材料  18-27
    1.3.1 聚集诱导发光现象及机理  18-20
    1.3.2 聚集诱导发光材料的应用  20-27
第2章含苯并[C]噻吩结构单元的敏化染料剂的合成及性能研究  27-45
  2.1 引言  27-28
  2.2 目标化合物的合成路线  28-29
  2.3 实验部分  29-34
    2.3.1 测试仪器及试剂  29
    2.3.2 合成步骤  29-34
  2.4 合成讨论与结构表征  34-39
  2.5 产物的光物理性质  39-41
  2.6 循环伏安曲线  41-42
  2.7 染料敏化太阳能电池性能  42-44
  2.8 本章小结  44-45
第3章具有聚集诱导发光性质的联二茚衍生物的合成及性能研究  45-61
  3.1 引言  45-46
  3.2 目标化合物的合成路线  46
  3.3 实验部分  46-48
    3.3.1 测试仪器及试剂  46-47
    3.3.2 合成步骤  47-48
  3.4 合成讨论与结构表征  48-53
  3.5 单晶结构解析  53-56
  3.6 聚集诱导发光测试  56-60
  3.7 本章小结  60-61
第4章二芳胺取代苯并[K]荧蒽类衍生物的合成及在电致发光器件中的应用  61-77
  4.1 引言  61-63
  4.2 目标化合物的合成路线  63-66
  4.3 实验部分  66-70
    4.3.1 测试仪器及试剂  66
    4.3.2 合成步骤  66-70
  4.4 合成讨论及表征  70
  4.5 产物的紫外吸收和荧光光谱  70
  4.6 目标化合物电化学和热稳定性  70-72
  4.7 目标化合物的电致发光器件与性能  72-76
  4.8 本章小结  76-77
第5章结论  77-78
参考文献  78-85
附录  85-86
致谢  86

聚集诱导发光材料和苯并[C]噻吩类太阳能电池敏化染料的合成及性能研究

内容摘要

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