| Abstract | 第5-7页 |
| Dedication | 第8-9页 |
| Acknowledgements | 第9-10页 |
| Table of Contents | 第10-15页 |
| List of Figures | 第15-19页 |
| List of Tables | 第19-20页 |
| List of Abbreviations | 第20-21页 |
| Chapter 1 Introduction | 第21-44页 |
| 1.1 Motivation | 第21-22页 |
| 1.2 Aims of the thesis | 第22页 |
| 1.3 Background information | 第22-44页 |
| 1.3.1 Organic solar cells | 第22-23页 |
| 1.3.2 Porphyrin as a donor | 第23-33页 |
| 1.3.2.1 Introduction on porphyrin | 第23-24页 |
| 1.3.2.2 General synthetic methodology | 第24-26页 |
| 1.3.2.3 Chemistry and reactivity of porphyrin | 第26-27页 |
| 1.3.2.4 UV-Visible absorption spectra of porphyrins | 第27-28页 |
| 1.3.2.5 NMR spectra of porphyrins | 第28-29页 |
| 1.3.2.6 Porphyrin Self-Assembly | 第29-30页 |
| 1.3.2.7 Porphyrin Aggregate Characterization | 第30-31页 |
| 1.3.2.8 Porphyrin sensitizers for dye-sensitized solar cells | 第31-33页 |
| 1.3.3 Fullerene C_(60) as an acceptor | 第33-39页 |
| 1.3.3.1 Introduction on fullerene C_(60) | 第33页 |
| 1.3.3.2 Properties of fullerene C_(60) | 第33-36页 |
| 1.3.3.3 Chemistry of fullerene C_(60) | 第36-38页 |
| 1.3.3.4 Functionalized fullerene C_(60) | 第38-39页 |
| 1.3.4 Self assembly behavior of porphyrin-fullerene C_(60) donor-acceptor systems | 第39-42页 |
| 1.3.4.1 Introduction | 第39页 |
| 1.3.4.2 Self-assembled monolayers (SAMs) of fullerenes and porphyrins | 第39-41页 |
| 1.3.4.3 Photosensitization of nanoporous TiO_2 film with porphyrin-linked fullerene C_(60) | 第41-42页 |
| 1.3.5 Approach and outline of the thesis | 第42-44页 |
| Chapter 2 Synthesis and characterization of porphyrin derivatives tethered by fullerene C_(60) | 第44-64页 |
| 2.1 Introduction | 第44-45页 |
| 2.2 Experimental section | 第45-49页 |
| 2.2.1 Experimental raw materials and reagents | 第45页 |
| 2.2.2 Synthesis scheme | 第45-47页 |
| 2.2.3 Compound synthesis and separation | 第47-49页 |
| 2.2.3.1 5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-tri-(4-methylphenyl)-H_2porphyrin (1) | 第47页 |
| 2.2.3.2 5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-tri-(4-methylphenyl)-Zinc-porphyrin (2) | 第47-48页 |
| 2.2.3.3 10,15,20-tri-(4-methylphenyl)-H_2porphyrin with CHO end group | 第48页 |
| 2.2.3.4 Functionalization of fullerene C_(60) | 第48页 |
| 2.2.3.5 4-methylphenyl-H_2porphyrin-fullerene C_(60)-COOC_2H_5 | 第48页 |
| 2.2.3.6 4-methylphenyl-H_2porphyrin-fullerene C_(60)-COOE (3) | 第48-49页 |
| 2.2.3.7 4-methylphenyl-zinc-porphyrin-fullerene C_(60)-COOH (4) | 第49页 |
| 2.2.4 Instruments and measurement | 第49页 |
| 2.3 Results and discussion | 第49-62页 |
| 2.3.1 Introduction | 第49页 |
| 2.3.2 5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-tri-(4-methylphenyl)-H_2porphyrin (1) | 第49-52页 |
| 2.3.3 5-(4-hydroxyphenyl)-10,15,20-tri-(4-methylphenyl)-Zinc-porphyrin (2) | 第52-53页 |
| 2.3.4 10,15,20-tri-(4-methylphenyl)-H_2-porphyrin with CHO end group | 第53-55页 |
| 2.3.5 Functionalization of fullerene C_(60) | 第55页 |
| 2.3.6 4-methylphenyl-H_2porphyrin-fullerene C_(60)-COOC_2H_5 | 第55-58页 |
| 2.3.7 4-methylphenyl-H_2-porphyrin-fullerene C_(60)-COOH (3) | 第58-60页 |
| 2.3.8 4-methylphenyl-zinc-porphyrin-fullerene C_(60)-COOH (4) | 第60-62页 |
| 2.4 Chapter summary | 第62-64页 |
| Chapter 3 Self-assembly behavior and opto-electric properties of H_2Por-OH (1) and H_2Por-C_(60)-COOH(3) | 第64-85页 |
| 3.1 Introduction | 第64页 |
| 3.2 Experimental section | 第64-66页 |
| 3.2.1 Experimental raw materials and reagents | 第64-65页 |
| 3.2.2 Instruments and measurement | 第65页 |
| 3.2.3 The test methods | 第65-66页 |
| 3.2.3.1 Ultraviolet-visible (UV-Vis) Spectroscopy | 第65页 |
| 3.2.3.2 Fluorescence Spectroscopy | 第65-66页 |
| 3.2.3.3 Cyclic Voltammetry | 第66页 |
| 3.2.3.4 Controlled intensity modulated photo spectroscopy (CIMPS-1) and xenon arc lamp power supply | 第66页 |
| 3.3 Opto-electric properties | 第66-73页 |
| 3.3.1 Steady-state electronic absorption spectra | 第66-68页 |
| 3.3.2 Steady-state fluorescence spectra | 第68-70页 |
| 3.3.3 Electrochemical properties | 第70-71页 |
| 3.3.4 Power conversion efficiency | 第71-73页 |
| 3.4 Solution Self-assembly behavior study | 第73-84页 |
| 3.4.1 Introduction | 第73-74页 |
| 3.4.2 Polarity-dependent | 第74-78页 |
| 3.4.2.1 Single solvent polarity-dependent UV-Vis absorption spectra | 第74-75页 |
| 3.4.2.2 Single solvent polarity-dependent fluorescence spectra | 第75-77页 |
| 3.4.2.3 Bi-solvent polarity-dependent UV-Vis absorption spectra | 第77-78页 |
| 3.4.2.4 Bi-solvent polarity-dependent fluorescence spectra | 第78页 |
| 3.4.3 Concentration-dependent | 第78-82页 |
| 3.4.3.1 Concentration-dependent UV-Vis absorption spectra | 第79页 |
| 3.4.3.2 Concentration-dependent fluorescence spectra | 第79-82页 |
| 3.4.4 Temperature-dependent | 第82-84页 |
| 3.5 Chapter summary | 第84-85页 |
| Chapter 4 Self-assembly behavior and opto-electric properties of ZnPor-OH(1)amd ZnPor-C_(60)-COOH(4) | 第85-104页 |
| 4.1 Introduction | 第85-86页 |
| 4.2 Experimental section | 第86-87页 |
| 4.2.1 Experimental raw materials and reagents | 第86页 |
| 4.2.2 Instruments and measurement | 第86-87页 |
| 4.3 Opto-electric properties | 第87-93页 |
| 4.3.1 Steady-state electronic absorption spectra | 第87-88页 |
| 4.3.2 Steady-state fluorescence spectra | 第88-90页 |
| 4.3.3 Electrochemical properties | 第90-91页 |
| 4.3.4 Power conversion efficiency | 第91-93页 |
| 4.4 Solution Self-assembly behavior study | 第93-102页 |
| 4.4.1 Introduction | 第93页 |
| 4.4.2 Polarity-dependent | 第93-98页 |
| 4.4.2.1 Single solvent polarity-dependent UV-Vis absorption spectra | 第93-95页 |
| 4.4.2.2 Single solvent polarity-dependent fluorescence spectra | 第95-96页 |
| 4.4.2.3 Bi-solvent polarity-dependent UV-Vis absorption spectra | 第96-97页 |
| 4.4.2.4 Bi-solvent polarity-dependent fluorescence spectra | 第97-98页 |
| 4.4.3 Concentration-dependent | 第98-100页 |
| 4.4.3.1 Concentration-dependent UV-Vis absorption spectra | 第98-99页 |
| 4.4.3.2 Concentration-dependent fluorescence spectra | 第99-100页 |
| 4.4.4 Temperature-dependent | 第100-102页 |
| 4.5 Chapter summary | 第102-104页 |
| Chapter 5 Conclusion and recommendations | 第104-107页 |
| 5.1 Summary | 第104-105页 |
| 5.2 Challenges | 第105-106页 |
| 5.3 Recommendations | 第106-107页 |
| 5.3.1 New synthetic methodologies | 第106页 |
| 5.3.2 Improving light harvesting | 第106-107页 |
| References | 第107-113页 |
