摘要
由於人口不斷的增加，人們對能源的需求也與日俱增，但隨著主要使用的化石能源的短缺，以及伴隨使用這些化石能源而造成的全球氣候變遷，使得綠色環保能源愈來愈被重視，也有更多學者及產業投入這塊領域。目前主要使用的太陽能電池仍是以矽（silicon, Si）元素為材料，雖然其效率較高，但矽晶材料和其製作成本相對昂貴，使得矽晶太陽能電池的發展與應用受到限制。近幾年來，較低成本的染料敏化太陽能電池（DSSCs）受到各方矚目，期望在未來能提升其效率並實際製作成太陽能電池片，進而取代高價的矽晶太陽能電池。 本篇論文主要針對DSSCs中的染料分子進行研究，在不同的位置修飾取代基來達到能階的調控。第一部分主要在donor端修飾推、拉電子基，希望改變染料的HOMO能階；第二部分則針對acceptor端來做設計，希望引入具有拉電子性質的官能團來降低染料的LUMO能階，以達到吸收光譜紅位移的目的。我們利用已知的合成條件，成功合成出一系列的有機染料，利用X-ray單晶繞射作結構鑑定，亦量測其光物理性質和元件效率。 有別於以往文獻中常用thiophene來作為spacer，我們改用electron-rich的EDOT來作為這兩系列染料的spacer。使用EDOT取代thiophene能使得染料的吸收光譜紅位移並增強染料的吸光係數，元件效率也較為優異，其中以2a的元件表現最佳，元件效率為8.2 %，而1d的元件表現次之，元件效率為7.8 %。
參考文獻
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