《新型有機染料敏化劑的設計和合成》是依託武漢大學，由李倩倩擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型有機染料敏化劑的設計和合成
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李倩倩
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為染料敏化太陽能電池中的重要組成部分，染料的設計和合成是目前研究的熱點。純有機染料分子以其低成本、易修飾、高摩爾消光係數等優點倍受關注。吡咯作為一種共振能低、富電子性強的五元雜環，通過在其各反應位點可控引入官能團，能對基於吡咯的染料進行全方面的修飾，從而調節其綜合性能。但是，目前這方面的工作報導較為少見。在前期的研究中，我們對含吡咯的染料進行了較為系統的研究，獲得了一些高性能的染料。在此基礎上，我們擬進一步最佳化此類染料的性能，並將研究範圍擴展到其他含氮化合物，如稠環化合物、具有拉電子性能的雜環等，通過化學修飾，不斷完善染料的光電性能，以期得到寬波段吸收的高效染料敏化劑。
結題摘要
傳統能源的消耗與環境的惡化使得太陽光的有效利用備受關注。染料敏化太陽電池是一類模擬自然界中植物的光合作用原理，實現光電轉換的新型電池，其具有原材料豐富、成本低、工藝技術相對簡單等特點而受到科學家們的廣泛關注。目前，器件的光電性能已得到穩步提升，與此同時，瓶頸現象日趨顯著。其中，如何抑制界面的電子複合以降低體系內的能量損耗已成為研究焦點。以此出發，我們從有機染料敏化劑的設計與合成著手，通過分子扭曲結構的控制，多重電荷轉移形式的調節，以及不同結構間隔基團的引入等方式，對界面的電子轉移過程進行了合理的最佳化，並結合不同方式的協同作用，精細調節染料的界面行為以抑制電子複合，實現了光電轉換效率~10%的突破。同時，基於染料構效關係的深入探討與研究，提出了一些原創性的思路與策略。相關設計理念可進一步延伸到其它光電材料中，有效促進了功能體系的發展。
