摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
第一章 文献综述 | 第12-40页 |
引言 | 第12页 |
1.1 太阳能及其利用 | 第12-14页 |
1.2 染料敏化太阳能电池概述 | 第14-31页 |
1.2.1 DSSC的结构和工作原理 | 第14-15页 |
1.2.2 DSSC的性能评价指标 | 第15-16页 |
1.2.3 DSSC染料敏化剂的研究进展 | 第16-24页 |
1.2.4 多染料共敏化 | 第24-31页 |
1.3 氟硼二吡咯(BODIPY)染料在DSSC中的应用 | 第31-35页 |
1.3.1 BODIPY的结构特征 | 第31-32页 |
1.3.2 BODIPY类染料在DSSC中的应用 | 第32-35页 |
1.4 课题来源和意义 | 第35-36页 |
1.5 研究思路和研究内容 | 第36-38页 |
1.6 论文创新点 | 第38-40页 |
第二章 D-π-A型三芳胺-BODIPY染料的合成及光电性能研究 | 第40-66页 |
引言 | 第40页 |
2.1 实验部分 | 第40-52页 |
2.1.1 主要原料和试剂 | 第40-41页 |
2.1.2 实验仪器及设备 | 第41-42页 |
2.1.3 溶剂的预处理 | 第42页 |
2.1.4 8-对甲氧羰基苯基-1,3,5,7-四甲基氟硼二吡咯化合物(2-3)的合成 | 第42-43页 |
2.1.5 4-二芳胺基苯甲醛(2-4)的合成 | 第43-45页 |
2.1.6 3,5-二(4-二芳胺基苯乙烯基)8对甲氧羰基苯基-1,7-二甲基氟硼二吡咯化合物(2-5)的合成 | 第45-47页 |
2.1.7 3,5-二(4-二芳胺基苯乙烯基)8对羧基苯基-1,7-二甲基氟硼二吡咯染料(2-6)的合成 | 第47-49页 |
2.1.8 TiO_2薄膜和光阳极的制备 | 第49-50页 |
2.1.9 紫外-可见吸收光谱测定 | 第50页 |
2.1.10 荧光量子产率的测定 | 第50页 |
2.1.11 时间分辨荧光发射光谱测定 | 第50页 |
2.1.12 染料吸附量(Γ)测定 | 第50-51页 |
2.1.13 循环伏安测定 | 第51页 |
2.1.14 染料的光电性能测试 | 第51-52页 |
2.2 结果与讨论 | 第52-64页 |
2.2.1 合成路线分析与产物结构鉴定 | 第52-55页 |
2.2.2 染料前驱体水解条件的探索 | 第55-56页 |
2.2.3 染料 2-6a~2-6d的紫外可见吸收光谱分析 | 第56-57页 |
2.2.4 染料 2-6a~2-6d的荧光寿命和荧光量子产率分析 | 第57-59页 |
2.2.5 染料 2-6a~2-6d的循环伏安分析 | 第59-61页 |
2.2.6 染料 2-6a~2-6d的光电性能分析 | 第61-63页 |
2.2.7 染料 2-6a~2-6d敏化电池的交流阻抗分析 | 第63-64页 |
2.3 本章小结 | 第64-66页 |
第三章 D-π-A型卟啉-BODIPY染料的合成及光电性能研究 | 第66-86页 |
引言 | 第66页 |
3.1 实验部分 | 第66-77页 |
3.1.1 主要原料和试剂 | 第66-67页 |
3.1.2 实验仪器及设备 | 第67-68页 |
3.1.3 溶剂的预处理 | 第68页 |
3.1.4 β 位醛基卟啉锌的合成 | 第68-70页 |
3.1.5 meso位(4-醛基苯基)卟啉锌的合成 | 第70-73页 |
3.1.6 3,5-二卟啉取代8对甲氧羰基苯基-1,7-二甲基氟硼二吡咯化合物的合成 | 第73-75页 |
3.1.7 3,5-二卟啉取代8对羧基苯基-1,7-二甲基氟硼二吡咯化合物染料的合成 | 第75-76页 |
3.1.8 TiO_2薄膜和光阳极的制备 | 第76页 |
3.1.9 紫外-可见吸收光谱测定 | 第76页 |
3.1.10 染料吸附量(Γ)测定 | 第76页 |
3.1.11 循环伏安的测定 | 第76页 |
3.1.12 染料的光电性能测试 | 第76-77页 |
3.2 结果与讨论 | 第77-84页 |
3.2.1 合成路线分析与产物结构鉴定 | 第77-79页 |
3.2.2 染料Por-β-BODIPY与Por-meso-BODIPY的紫外可见吸收光谱分析 | 第79-81页 |
3.2.3 染料Por-β-BODIPY与Por-meso-BODIPY的电化学循环伏安分析 | 第81-82页 |
3.2.4 染料Por-β-BODIPY与Por-meso-BODIPY的光电性能分析 | 第82-83页 |
3.2.5 染料Por-β-BODIPY与Por-meso-BODIPY敏化电池的交流阻抗分析 | 第83-84页 |
3.3 本章小结 | 第84-86页 |
第四章 BODIPY染料 2-6b与卟啉染料PorD的共敏化研究 | 第86-100页 |
引言 | 第86页 |
4.1 实验部分 | 第86-89页 |
4.1.1 主要原料和试剂 | 第86-87页 |
4.1.2 实验仪器及设备 | 第87页 |
4.1.3 卟啉染料 5,10,15-三苯基20(4-羧基苯基)卟啉(PorD)的合成 | 第87-88页 |
4.1.4 TiO_2薄膜和光阳极的制备 | 第88页 |
4.1.5 紫外-可见吸收光谱测定 | 第88页 |
4.1.6 稳态荧光光谱测定 | 第88-89页 |
4.1.7 时间分辨荧光发射光谱测定 | 第89页 |
4.1.8 染料吸附量(Γ)测定 | 第89页 |
4.1.9 光电性能测试 | 第89页 |
4.2 结果与讨论 | 第89-98页 |
4.2.1 染料PorD和 2-6b的紫外可见吸收光谱与稳态荧光发射光谱 | 第89-90页 |
4.2.2 染料PorD与染料 2-6b间的能量转移 | 第90-92页 |
4.2.3 电解质配方的确定 | 第92-93页 |
4.2.4 染料 2-6b/PorD共敏化体系的光电性能研究 | 第93-95页 |
4.2.5 染料 2-6b/PorD共敏化纳米晶TiO_2光阳极的染料吸附量测试 | 第95-96页 |
4.2.6 染料 2-6b/PorD共敏化TiO_2薄膜光阳极的瞬态荧光分析 | 第96-97页 |
4.2.7 染料 2-6b/PorD共敏化电池体系的电化学交流阻抗(EIS)分析 | 第97-98页 |
4.3 本章小结 | 第98-100页 |
第五章 BODIPY-Porphyrin天线系统染料的合成及光电性能研究 | 第100-118页 |
引言 | 第100页 |
5.1 实验部分 | 第100-106页 |
5.1.1 主要原料和试剂 | 第100-101页 |
5.1.2 实验仪器及设备 | 第101页 |
5.1.3 溶剂的预处理 | 第101页 |
5.1.4 8-(4-硼酸频哪醇酯苯基)-1,3,5,7-四甲基氟硼二吡咯化合物(5-3)的合成 | 第101-102页 |
5.1.5 3,5-二[4-(9H-咔唑)苯乙烯基]8(4-硼酸频哪醇酯苯基)-1,7-二甲基氟硼二吡咯化合物(5-4)的合成 | 第102-103页 |
5.1.6 5,15-二苯基10(4-甲氧羰基)苯基卟啉化合物(5-5)的合成 | 第103-104页 |
5.1.7 5,15-二苯基10溴20(4-甲氧羰基)苯基卟啉锌化合物(5-7)的合成 | 第104页 |
5.1.8 BODIPY-Porphyrin天线系统染料前驱体化合物(5-8)的合成 | 第104-105页 |
5.1.9 BODIPY-Porphyrin天线系统染料(5-9)的合成 | 第105-106页 |
5.1.10 TiO_2薄膜和光阳极的制备 | 第106页 |
5.1.11 紫外-可见吸收光谱测定 | 第106页 |
5.1.12 稳态荧光光谱测定 | 第106页 |
5.1.13 循环伏安的测定 | 第106页 |
5.1.14 染料的光电性能测试 | 第106页 |
5.2 结果与讨论 | 第106-116页 |
5.2.1 染料 5-9 的合成路线分析与产物结构鉴定 | 第106-108页 |
5.2.2 中间体化合物 5-3 和 5-4 的结构表征 | 第108-109页 |
5.2.3 中间体化合物 5-5 和 5-7 的结构表征 | 第109-110页 |
5.2.4 染料前驱体化合物 5-8 和染料 5-9 的结构表征 | 第110页 |
5.2.5 染料 5-9 的紫外-可见吸收光谱 | 第110-111页 |
5.2.6 染料 5-9 的电化学循环伏安分析 | 第111-112页 |
5.2.7 染料 5-9 的光电性能分析 | 第112-113页 |
5.2.8 染料 5-9 敏化电池的交流阻抗分析 | 第113-114页 |
5.2.9 染料 5-9 的稳态荧光分析 | 第114-116页 |
5.3 本章小结 | 第116-118页 |
第六章 结论与展望 | 第118-120页 |
6.1 结论 | 第118-119页 |
6.2 展望 | 第119-120页 |
参考文献 | 第120-132页 |
发表论文及参加科研情况说明 | 第132-134页 |
致谢 | 第134-135页 |