[發明專利]一種酸/堿染料共敏體系及其制備方法和應用有效

申請號：	202110382709.2	申請日：	2021-04-09
公開（公告）號：	CN113200957B	公開（公告）日：	2022-02-22
發明（設計）人：	陳衛星;劉永亮;朱生勃;張文治;牛小玲	申請（專利權）人：	西安工業大學
主分類號：	C07D333/24	分類號：	C07D333/24;C07D409/06;C07D409/14;C09B23/10;H01G9/20
代理公司：	西安新思維專利商標事務所有限公司 61114	代理人：	黃秦芳
地址：	710032 陜***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種染料體系及其制備方法應用
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【說明書】：

本發明涉及一種酸/堿染料共敏體系及其制備方法和應用，該體系為酸性小分子染料和堿性小分子染料的共敏體系，其結構式如下所示：其中，n＝1為n＝2為本發明酸/堿染料共敏體系可應用于共敏的TiO₂光陽極；本發明酸/堿染料共敏體系具有無競爭吸附的優點，當酸/堿有機染料共敏時，在光陽極上的紫外吸收可有很好的互補吸收作用。

技術領域

本發明屬于有機敏化劑技術領域，具體涉及一種酸/堿染料共敏體系及其制備方法和應用。

背景技術

近年來隨著高科技的飛速發展，地球上與日俱增的能源需求與日漸衰竭的能源儲備之間的矛盾愈演愈烈。因此，世界各國政府均把目光投向了新能源的開發和利用。太陽能是取之不竭、用之不盡的新能源，對它的開發利用成了當代最活躍的領域。然而如何高效地將太陽能轉化為電能，就成為了這一課題的核心。

染料敏化太陽能電池是以低成本的納米二氧化鈦和敏化劑為主要原料，將太陽能轉化為電能。其中，敏化劑被稱為太陽能電池的光子馬達，它是俘獲光能的關鍵，其性能的優劣直接決定電池的光電轉換效率。而在光陽極上吸附單一的染料敏化劑往往因為分子間團聚或者吸光范圍窄以及脫吸附現象等缺點導致光電轉換效率不高，給有機染料敏化太陽能電池的發展帶來極大的阻礙。因此，探索一種可以用于和有機染料共敏化并無競爭吸附性的染料用于染料敏化太陽能電池的光陽極，以達到紫外吸收互補目的的共敏吸附劑來提高光電轉換效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種酸/堿染料共敏體系及其制備方法和應用，解決目前染料敏化劑光電轉換效率不高的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種酸/堿染料共敏體系，為酸性小分子染料和堿性小分子染料的共敏體系，其結構式如下所示：

其中，n＝1為n＝2為

進一步的，所述堿性小分子染料的合成路線如下：

進一步的，所述堿性小分子染料的制備過程如下：

將化合物a、化合物b、四丁基溴化銨、催化劑雙(二叔丁基-4-二甲氨基苯基膦)氯化鈀、NaF按摩爾比為1:1.2:2.5:0.02:3加入N,N-二甲基甲酰胺和蒸餾水的混合液中，在75℃反應8小時，停止反應，將反應液降至室溫后倒入二氯甲烷中，用水洗至中性，分離有機相、減壓濃縮、純化，制備成化合物c；

在真空條件下，將化合物c，化合物d，按摩爾比1：2加入乙酸酐溶液中，在140℃反應24小時，停止反應，將反應液倒入飽和的氫氧化鉀水溶液，加入二氯甲烷，攪拌、分離有機相、旋蒸、純化后得到堿性小分子染料。

上述酸/堿染料共敏體系在制備太陽能電池新型光陽極中的應用；即，其為酸性小分子染料和堿性小分子染料共敏的TiO₂光陽極。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1.本發明酸/堿染料共敏體系具有無競爭吸附的優點。