三牙配位二價釕金屬敏化染料之合成及DSSC元件製備

洪翊桓

指導教授 ： 季昀

國立清華大學/理學院/化學系/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00291

摘要

世界能源結構中，目前以石油、天然氣和煤等化石能源為主，隨著經濟發展，人口增加，社會生活提高，預計未來世界能源消耗會逐年增加，化石能源耗竭是遲早的事，不僅如此，伴隨著燃燒大量的化石燃料所產生的溫室氣體，造成全球氣候變遷和全球暖化現象，使得替代能源不僅要考量效率，還需考量到環境問題。太陽能具備無汙染和巨大能量，只要能有效利用，將有機會成為未來世界的主要能源。人們從20世紀70年代開始關注新型太陽能電池的開發研製，染料敏化太陽能電池 Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)，比傳統單晶矽太陽能電池擁有更廉價的原料和簡單的製作工藝，其中，染料的設計是最重要的核心之一。

因此本篇論文提供了一個系統化的方法來設計與合成新型的敏料太陽能電池染料材料合成，並進行結構分析、光物理機制探討，並應用於敏料太陽能電池 DSSC元件中。我們可以利用pyridyl azolate配位基與釕金屬來合成不同結構型態的染料化合物，並經由理論計算的方法來解釋相關的光物理數據。在本文中我們合成了二個系列的染料釕金屬錯合物。第一系列是利用不同的4,4'-substituted-2,2'-bipyridine、和4,4'-carboxy-2,2'-bipyridyl azolate配位基、Ru(II)合成出一系列的染料化合物比較不同消光係數的染料在DSSC原件的差別。第二系列是利用文獻常用的4,4',4''-tricarboxy-2,2':6',2''-terpyridine配位基、Ru(II)和實驗室新設計的pyridyl azolate配位基合成出一個具有高消光係數的染料化合物，改善原材料最欠缺的特性，且應用在DSSC元件上，有不錯的效率。

關鍵字

染料 ； 染料敏化太陽能電池 ； 有機金屬

並列摘要

無資料

並列關鍵字

dye-sensitized solar cell ； dye ； ru

參考文獻

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