近幾年來,由於過度使用石化燃料對生態環境造成不可抹滅的負面影響,因此尋找替代能源為當前迫切的課題,而在各種替代能源中,最具發展潛力的為太陽能,在歷經矽晶元太陽能電池及薄膜太陽能電池的技術發展後,於新世代太陽能電池中,最受矚目的為染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized Solar Cells;DSSC)及高分子太陽能電池(Organic Photovoltaic Cells;OPVs)。 導電高分子具有高穩定性、易進行結構修飾及成本較低等優勢,適合應用於染料敏化太陽能電池及高分子太陽能電池上,而在過去實驗室的研究中,嘗試將導電高分子聚噻吩作為染料分子應用於染料敏化太陽能電池,發現含硫烷側鏈之聚噻吩以 poly(3-hexylthiothiophene)(P3HTT)的光電轉換效率表現較佳,含硫芳香族側鏈之聚噻吩則以含硫酚基之 poly[3-(2-phenylthio)thiophene](P3PTT)較佳,含硫吡啶取代基之聚噻吩 poly[3-(2-pyridinylthio)thiophene](P3PYTT)則偏低,考慮到 P3PYTT 相鄰噻吩間因彼此的含硫吡啶側鏈使得立體障礙太大,不但會降低聚合的速度與程度,且會使聚噻吩主鏈扭轉,導致其主鏈之共平面性及有效共軛程度降低,因此為了減少立體障礙的影響,於本實驗中利用 Stille coupling 在 3-(2-pyridinylthio)thiophene(3PYTT)的 2 號位接上一噻吩,形成2-(thiophen-2- yl)-3-(2-pyridinylthio)thiophene(TPYTT)的結構並以其做為單體嘗試找出最佳化的聚合條件,由實驗結果得知 PTPYTT 無論是分子量、產率及 UV-vis 最大吸收峰均較 P3PYTT 有明顯改進,顯見此分子設計確實有利於降低相鄰噻吩間的立體障礙,提高聚合的程度、主鏈之共平面性及有效的共軛程度,而在以 trifluoroacetic acid(TFA)及 nitrosium hexafluorophosphate(NOPF6)摻雜 PBTT、PPYTT 與 PTPYTT 的實驗中發現,PPYTT 及 PTPYTT 由於分子內所含吡啶的影響,酸及氧化劑均不能有效摻雜噻吩主鏈。將 PTPYTT 應用在染料敏化太陽能電池上時,相較於 P3PYTT,其光電轉換效率效率有顯著提升。