金属有机类光敏剂在染料敏化太阳能电池中的应用

在染料敏化太阳能电池(DSSC)中,染料敏化剂用以吸收光子,具有较宽光谱吸收范围,它直接决定了电池的能量转换效率,因而近年来得到飞速发展,成果显著。论文以钌基多吡啶配合物染料为主,综述了包括卟啉、酞菁及纯有机染料在内的多种光敏剂的设计合成路线、特点及其对染料敏化太阳能电池性能的影响,并展望了今后染料敏化剂的研究与开发思路。     

新型环金属钌配合物的合成和光物理性能研究

以2,4-二氟苯硼酸、4,4'-二溴-2,2'-联吡啶为原料合成了4,4'-二(2,4-二氟苯基)-2,2'-联吡啶,并以此为N^N配体合成新型离子型环金属钌配合物。采用元素分析、红外光谱、1H-NMR以及质谱表征确认了产物的结构,并考察了其光物理性能。结果表明,联吡啶4,4'-位上取代基团的引入改变了配合物的MLCT态,使其最大发射波长(λmax)较经典配合物Ru(bpy)32+(λmax=590 nm)红移至613 nm;配合物的初始分解温度为356℃,具有较好的热稳定性。     

六水合三(2,2′-联吡啶)氯化钌(II)的合成及结构研究

以水合三氯化钌为原料,直接与2,2′-联吡啶反应,加入氯化钾,一步重结晶直接合成了高质量的六水合三(2,2′-联吡啶)氯化钌(Ⅱ)[Ru(bpy)3Cl2·6H2O]。采用元素分析、核磁共振谱(13C、1H-NMR)、红外光谱(IR)和紫外可见光谱(UV-Vis)研究了Ru(bpy)3Cl2·6H2O的化学结构。研究使用的合成方法简单,具有产率高、纯度高的优点,适于规模化生产。     

一种联吡啶类铱配合物的合成及光物理性能测试

以2-(2,4-二氟苯基)吡啶为主配体,2,2''-联吡啶为辅助配体,设计合成出了一种联吡啶铱配合物[Ir(dfppy)2(bpy)]PF6 (dfppy = 2-(2,4-二氟苯基)吡啶,bpy = 2,2''-联吡啶)。通过元素分析、质谱、核磁共振谱、红外光谱和X射线单晶测试表征了配合物的化学结构,通过光致发光光谱和紫外可见光谱研究了配合物的光物理性能。结果表明,配合物的最大发射波长为515 nm,发光颜色为绿光。     

应用于染料敏化太阳电池的ZnO与TiO_2纳米线(管)阵列的比较研究（英文）

首先通过水热法在透明导电基底上合成出垂直有序的ZnO纳米线阵列,再对这些ZnO纳米线进行表面处理以得到TiO2纳米管阵列。随后,这些纳米线(管)阵列被用作光阳极组装染料敏化太阳电池(DSSC),以探索它们的光电化学性能。通过研究发现,用TiO2纳米管阵列组装而成的DSSC具有0.81%的太阳能转换效率,高出ZnO纳米线阵列组装而成的DSSC 3倍以上。另外,还运用一个简单的二极管模型对这些DSSC的伏安特性(J-V)曲线进行分析。最终发现,造成DSSC性能大幅度提高的原因在于其内部并联电阻的增加以及泄漏电流的下降。     

A Comparable Study on the Arrays of Aligned ZnO Nanowires and TiO2 Nanotubes for Applications of Dye- sensitized Solar Cells

首先通过水热法在透明导电基底上合成出垂直有序的ZnO纳米线阵列,再对这些ZnO纳米线进行表面处理以得到TiO2纳米管阵列。随后,这些纳米线(管)阵列被用作光阳极组装染料敏化太阳电池(DSSC),以探索它们的光电化学性能。通过研究发现,用TiO2纳米管阵列组装而成的DSSC具有0.81%的太阳能转换效率,高出ZnO纳米线阵列组装而成的DSSC 3倍以上。另外,还运用一个简单的二极管模型对这些DSSC的伏安特性(J-V)曲线进行分析。最终发现,造成DSSC性能大幅度提高的原因在于其内部并联电阻的增加以及泄漏电流的下降。     

膦配体钌配合物催化阿维菌素氢化的研究

作者合成了4种膦配体钌配合物,并将它们应用于催化阿维菌素的氢化反应中,研究了其催化活性与选择性,并考察了温度、压力和反应时间对催化反应的影响.结果表明,RuCl2(PPh3)3、RuH(COOCH3)(PPh3)3有一定的催化性能;当氢气压力1MPa,温度60℃,反应6h,RuCl2(PPh3)3的催化效果较好;使用钌配合物催化阿维菌素的氢化反应能降低伊维菌素的生产成本.     

反蛋白石结构大孔碳材料的制备及其在染料敏化太阳能电池对电极中的应用

以胶体晶体为牺牲模板合成反蛋白石结构碳(Inverted opal carbon,IO-C)材料,借助扫描电镜和透射电镜分析IO-C材料样品的形貌和微观结构,考察对电极中IO-C负载量对染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cells,DSSC)光电转化性能的影响。结果表明:IO-C对电极DSSC的光电性能随着碳负载量的增加而提高,这可能与电荷转移电阻的降低有关。在本研究条件下,当碳负载量超过332μg/cm2时,进一步增大负载量对电池性能的提高并无明显帮助。相对于商用铂对电极电池(η=5.61%),IO-C对电极电池可以获得相近的光电转化效率(η=5.27%)。     

氯桥钌配位聚合物[(C_5Me_5)RuCl_2]_n的合成及表征

对一步反应合成二氯(五甲基环戊二烯基)合钌(Ⅲ)聚合物[(C5Me5)RuCl_2]_n的方法进行改进,将原料中水合三氯化钌与配体的摩尔比调整为1:1.66,采用氩气保护的无水无氧制备装置,产率达到80%。元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振(~1H-NMR)的表征结果证实了目标产物结构。     

钌掺杂TiO2/Ti光电极的制备及光电催化性能

采用阳极氧化法制备贵金属钌掺杂TiO2/Ti光电极,用EIS、XRD和SEM对光电极的性能进行表征,并对亚甲基蓝进行光电催化降解。结果表明：钌掺杂后可增大TiO2/Ti光电极比表面积,提高其光电催化活性;在HF电解液中,阳极氧化制备钌掺杂TiO2/Ti光电极的最佳条件为：氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度600 ℃;以紫外灯(125 W)为光源,在外加偏压0.2 V,钌掺杂TiO2/Ti光电极对亚甲基蓝光电催化120 min可完全脱色。