簡易檢索 / 詳目顯示
| 研究生： |
陳品誠 |
|---|---|
| 論文名稱： |
以呋喃衍生物為材料的光敏染料太陽能電池 |
| 指導教授： | 葉名倉 |
| 學位類別： |
碩士 Master |
| 系所名稱： |
化學系 Department of Chemistry |
| 論文出版年： | 2008 |
| 畢業學年度： | 96 |
| 語文別： | 中文 |
| 論文頁數： | 117 |
| 中文關鍵詞： | 光敏染料 、太陽能電池 、呋喃化合物 |
| 論文種類： | 學術論文 |
| 相關次數： | 點閱：115 下載：4 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
摘要
本論文利用Suzuki coupling、Stille coupling、Buchwald-Hartwig C-N coupling 和Wittig reation，合成出一系列新穎有機光敏染料 (metal-free organic dyes)。這些雙極性化合物以arylamine為供電子基團，2-cyanoacrylic acid為拉電子基團，兩者之間的共軛鏈則是由呋喃 (furan) 搭配苯 (phenyl)、噻吩 (thiophene) 等芳香雜環或烯基組成。
以上化合物的吸收波長(λabs)約在461 ~ 485 nm之間，較類似結構的噻吩衍生物 (λabs = 404 ~ 445 nm) 紅位移了約40 ~ 57 nm。以上化合物可用為光敏染料，製成高效性的染料敏化太陽能電池 (dye-sensitized solar cells, DSSCs)。其中最好的元件效率參數為：光電轉換效率η = 7.36%；開環電壓Voc = 0.69 V；短路電流Jsc = 16.59 mA/cm2；填充因子FF = 0.64。其光電轉換效率在相同條件下，可達以N719 (cis-bis(isothiocyanato)bis(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato)- ruthenium (II) bis-tetrabutylammonium) 製成標準元件 (η= 7.69) 的96 %。
經濟部能源局 - 經濟能源白皮書
H. Kallmans; M. Pope, J. Chem. Phys. 1958, 30, 585.
KRI Report No. 8 of Phase XVI, KRI, Inc., Japan (2005).
黄建昇, 結晶矽太陽能電池發展近況, 工業材料雜誌 2003, 150.
郭明村, ″薄膜太陽能電池發展近況″, 工業材料雜誌 2003, 138.
http://www.Spectrolab.com
L. Bozano; S. A. Carter; J. C. Scott; G. G. Malliaras; P. J. Brock, Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 1132.
A. Hagfeldt and M. Grätzel, Acc. Chem. Res., 2000, 33, 269.
D. Kearns, R. Hollins, A. U. Khan, R. Chambers, P. Radlick, J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5456.
H. Tsubomura; M. Matsumura; Y. Nomura; T. Amamiya, Nature 1976, 261, 402.
B. O’ Regan; M. Grätzel, Nature 1991, 353, 737.
M. Grätzel, Inorg. Chem. 2005, 44, 6841.
J. R. Durrant; S. A. Haque Nat. Mater. 2003, 2, 362.
J. Ferber; R. Stangl; J. Luther. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 1998, 53, 29.
A. B. F. Martinson, T. W. Hamann, M. J. Pellin, J. T. Hupp. Chem. Eur. J. 2008, 14, 4458.
孟慶波，林原，戴松元編著，″染料敏化奈米晶薄膜太陽電池″，物理，2004, 33, 177.
K. Tennakone; G. R. R. A. Kumara; A. R. Kumarasinghe; K. G. U. Wijayantha; P. M. Sirimanne. Semicond. Sci. Technol. 1995, 10, 1689.
N. Roberson, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2338.
M. Grätzel, Nature 2001, 414, 338.
(a) K. Hara; K. Sayama; Y. Ohga; A. Shinpo; S. Suga; H. Arakawa, Chem Commun. 2001, 569. (b) K. Hara; M. Kurashige; Y. Dan-oh; C. Kasada; A. Shinpo; S. Suga; K. Sayama; H. Arakawa, New. J. Chem. 2003, 27, 783.
(a) T. Horiuchi; H. Miura; S. Uchida, Chem. Commun. 2003, 3036. (b) T. Horiuchi; H. Miura; S. Uchida, J. Photochem. Photobiol. A 2004, 164, 29. (c) T. Horiuchi; H. Miura; K. Sumioka; S. Uchida, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12218. (d) S. Ito; M. Zakeeruddin; R. Hummphrey-Baker; P. Liska; R. Charvet; P. Comte; M. K. Nazeeruddin; P. Péchy; M. Takata; H. Miura; S. Uchida; M. Grätzel, Adv. Mater. 2006, 18, 1202.
A. Ehret; L. Stuhl; M. T. Spitler, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9960.
(a) Q.-H. Yao; F.-S. Meng; F.-Y. Li; H. Tian; C.-H. Huang, J. Mater. Chem. 2003, 13, 1048. (b) Z.-S. Wang; F.-Y. Li; C.-H. Huang, Chem. Commun. 2000, 2063.
(a) A. C. Khazraji; S. Hotchandani; S. Das; P. V. Kamat, J. Phys. Chem. B. 1997, 103, 4693. (b) K. Sayama; K. Hara; N. Mori; M. Satsuki; S. Suga; S. Tsukagoshi; Y. Abe; H. Sughara; H. Arakawa, Chem. Commun. 2000, 1173. (c) K. Sayama; S. Tsukagoshi; T. Mori; K. Hara; Y. Ohga; A. Shinpou; Y. Abe; S. Suga; H. Arakawa, Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2003, 80, 47.
(a) S. Ferrere; A. Zaben; A. B. Gregg, J. Phys. Chem. B. 1997, 101, 449. (b) S. Ferrere; A. B. Gregg, New J. Chem. B. 2002, 26, 1155.
M. Grätzel, Chem. Commun. 2003, 1456.
M. Grätzel, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1613.
M. Velusamy, K. R. J. Thomas, J. T. Lin, Y.-C. Hsu, K.-C. Ho, Org. Lett. 2005 7, 1899.
K. R. Justin Thomas, J. T. Lin, Y.-C. Hsu, K.-C. Ho, Chem. Commun. 2005, 4098.
M.-S. Tsai, Y.-C. Hsu, J. T. Lin, H.-C. Chen, C.-P. Hsu J. Phys. Chem. C 2007, 111, 18785.
(a) D. P. Hagberg; T. Edvinsson; T. Marinado; G. Boschloo; A. Hagfeldt; L. Sun. Chem. Commun., 2006, 2245. (b) D. P. Hagberg; T. Marinado; K. M. Karlsson; K. Nonomura; P. Qin; G. Boschloo; T. Brinck; A. Hagfeldt; L. Sun, J. Org. Chem. 2007, 72, 9550.
F. Wheland, Resonance in Organic Chemistry; Wiley: New York, 1955; p. 99.
R. E. Hoffman, J. Mag. Reson. 2003, 163, 325.
S.-C. Lin; J.-A. Chen; M.-H. Liu; Y. O. Su; M.-K. Leung, J. Org. Chem. 1998, 63, 5059.
D. Milstein; K. J. Stille, J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 3636.
A. Suzuki, J. Organomet. Chem. 1999, 576, 147.
J. A. Joule, K. Mills, G. F. Smith, Heterocyclic Chemistry, 3rd ed.; Chapman & Hall., 1995, p. 278.
K. R.; Justin Thomas; Y.-C. Hsu; J. T. Lin; K.-M. Lee; K.-C. Ho; C.-H. Lai; Y.-M. Cheng; P.-T. Chou, Chem. Mater. 2008, 20, 1830.
(a) K. R. Carter, Macromolecules 2005, 35, 6757. (b) F. Galbrecht; X. H. Yang; B. S. Nehls; D. Neher; T. Farrell; U. Scherf, Chem. Commun. 2005, 18, 2378. (c) B. S. Nehls; U. Asawapirom; S. Fuldner; E. Preis; T. Farrell; U. Scherf, Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 352.
J. M. Kuiper, J. B. F. N. Engberts, Langmuir 2004, 20, 1152.
P. Y. Bruice, Organic Chemistry, 4th ed.; Pearson Prentice Hall, 2004.
S. Kim, H. Choi, C. Baik, K. Song, S. O. Kang, J. Ko, Tetrahedron, 2007, 63, 11436.
S. Gűnes, H. Neugebauer, N. S. Sariciftci, Chem. Rev. 2007, 107, 1324.
(a) K. R. Justin Thomas; J. T. Lin; Y. Y. Lin; C.-T. Tsai; S.-S. Sun, Organometallics 2001, 20, 2262. (b) Y. J. Su; J. T. Lin; Y.-J. Tao; C.-W. Ko; S.-C. Lin; S. S. Sun, Chem. Mater. 2002, 14, 1884. (c) T.-H. Huang; J. T. Lin; L.-Y. Chen; Y.-T. Lin; C.-C. Wu, Adv. Mater. 2006, 18, 602.
S. H. Kang, S.-H. Choi, M.-S. Kang, J.-Y. Kim, H.-S. Kim, T. Hyeon, Y.-E. Sung, Adv. Mater. 2008, 20, 54.
R. C. Hiborn, Am. J. Phys. 1982, 50, 982.
