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有机染料具有高的摩尔吸光系数、资源丰富性和易于设计改造等特点，使其在近年来受到广大科研工作者的关注，基于有机染料的染料敏化太阳能电池在标准AM1.5太阳光下已取得接近10%的光电转化效率。文献中目前报道的光电转化效率较高的多为D-π-A型有机染料分子，其中电子给体和π桥基部分已经进行了深入的研究，但电子受体部分的拓展工作十分有限，作为有机染料分子电子受体主要为氰基丙烯酸和罗丹宁乙酸等。本论文主要设计合成含新型电子受体的有机染料分子：
1.含三氟甲基D-π-A有机染料的合成、表征和性能测试。
以三苯胺(TPA)、吩噻嗪(POA)和咔唑(CA)作为电子给体，噻吩(T)、乙烯(D)和3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)作为π桥基，引入三氟甲基丙烯酸作为电子受体，设计并合成染料D3-D10。实验结果表明，三氟甲基丙烯酸作为电子受体应用于染料敏化太阳能电池中，取得1.35-4.83%的光电转化效率。其中染料D4(TPA-D-T-CF3)对太阳光的吸收利用最好，达到最高4.83%的转化效率。Z/E异构化的染料分子D6(Z POA-T-CF3)和D7(E POA-T-CF3)表现出完全不同的光电转化效率：染料D6(Z，4.05%)优于染料D7(E，1.35%)。
2.含三硝基芴D-π-A有机染料的光学、电化学和性能测试。
以三苯胺(TPA)、锌卟啉(ZnTPP)和四硫富瓦烯类似物(TTF)作为电子给体，三硝基芴酸(FC)作为电子受体，合成染料13、18和21，并对其光学、电化学和电池性能进行测试。实验结果表明，含三硝基芴酸类有机染料分子具有和太阳能光谱分布相匹配的紫外可见光光谱，在300-750 nm范围内有很强的光吸收能力，由于分子的能级与半导体TiO2的导带能级不相匹配，无法有效的进行电子注入，光电流密度接近零，所制备的染料敏化太阳能电池的光电转化效率极小(η<0.5%)。