⑶金属酞菁在染料敏化太阳能池中的应用 由于能源的日益短缺,太阳能电池的发展得到了很大的重视。研究至今,硅太阳能电池是研究最多也是研究最完整的内容。但是就目前而言,由于硅太阳能电池不仅 光电转化率不高,而且成本昂贵,使得太阳能电池的应用推广并不顺利。在这种情况 下,有机凝聚态太阳能电池由于成本低和较好的可设计性而备受关注。而敏化太阳能 电池便是其中一种。文献综述
染料敏化太阳能池最早报道于 1991 年,当时使用的材料是二氧化钛纳米晶,且 光电转换率达到了 7%。染料敏化太阳能电池由工作电极、电解质和对电极三个部分 组成。而染料分子存在于工作电极中,一般情况下吸附于多孔膜上。当然,任何一种 太阳能电池的研究重点都在于如何提高光电转化率。
酞菁类化合物由于制备简单,物理化学性质稳定,特别是在太阳光下有较强的吸 收,将其与二氧化钛膜进行结合,可以大幅度提高太阳能电池的光谱范围从而提高太 阳能电池的光电转换效率。
1。3。2 金属酞菁化合物的合成
研究至今,合成的金属酞菁配合物已经有数千种,合成方法也是种类繁多。但就 按金属酞菁配合物形成时反应的类型来分类,可分为模板反应合成法和插入配位合成 法。
⑴插入配位合成法 这种合成方法的思路是先合成无金属酞菁,然后将其再与反应体系中的金属盐进
行反应,最终效果是将金属原子嵌入到到酞菁中心的空穴中,使金属与酞菁中心的氮 原子形成配位键而最终合成金属酞菁配合物。由于酞菁空穴的大小足以容纳元素周期 表中大部分的金属离子,使得金属酞菁配合物的种类也是非常多的。
这种合成方法有两个比较明显的缺点,第一是产率一般情况下只有 20%~30%, 比较低;第二是其合成的产物不纯,往往掺杂着没有发生反应的无金属酞菁,且提纯 比较困难。由此,这种合成方法近年来并不常用。
⑵模板反应合成法 这种合成方法的思路是将金属离子作为模板剂,周围可以形成酞菁环的分子碎片
与模板剂发生反应最终形成金属酞菁配合物。与插入配位合成法最大的不同在于,其 本身并不需要有无金属酞菁作为中间产物,使得最终产物中的无金属酞菁的量比较 少,更容易提纯。并且此种方法的产率有所提升,故近年来被广泛应用。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
模板反应合成法根据反应体系中使用的催化剂的不同,可以将其分为钼酸铵催化法和 DBU 催化法。
①钼酸铵催化法 钼酸铵催化法也称为固相法。这种方法的基本思路是将各种原料混合,在催化剂
存在下,加热熔融反应。这种方法在操作上并没有过于复杂,反应所需的时间也不算 太长。但是通过这种方法得到目标产物,必须经过多个步骤,包括洗涤,过滤等,步 骤相对较多,更重要的是多个步骤导致产物本身并不能很纯净。本课题使用的方法也 属于固相合成法,称为苯酐-尿素法。该方法的主要原料是均苯四甲酸酐,尿素,二 水合二氯化铜和钼酸铵。
酞菁铜/石墨烯复合材料的制备及其性能研究(5):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_98269.html