探討染料的支鏈效應於染料敏化太陽能電池之應用

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程揚瑞(Yang-Rui Cheng) 查詢紙本館藏

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化學學系

論文名稱

探討染料的支鏈效應於染料敏化太陽能電池之應用
(Tribranched Dipolar Organic Sensitizers for Dye-SensitizedSolar Cells)

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摘要(中)

本論文探討以咔唑(carbazole)為推電子端，羧酸根為拉電子基，中間以噻吩 (thiophene)、喹啉(quinoxaline)、thieno[3,2-b]thiophene (TT)作為共軛片段，成功合成以(Donor-π conjugated system-Acceptor (D-π-A) 形式的染料DB系列染料以及合成了三芽結構染料DB163，分別進行了核磁共振結構鑑定、高解析質譜結構鑑定、紫外光-可見光吸收光譜、循環伏特安培法、太陽能電池的光電轉換效率EIS (electrochemical impedance spectroscopy) 等的實驗。以 AM 1.5 irradiation (100 mW/cm2) 所測得光電轉換效率，以 DB98(η= 4.90%)為最高Jsc = 10.8 mA/cm2、Voc = 703 mV、ff = 0.64、η = 4.90%，而三芽染料DB163為η= 3.00%，效果不如預期可能原因為其吸附量較差，導致整體電流不加使效率下降。

摘要(英)

In this study, we discuss novel organic dyes (DB dyes), which have a carbazole as an electron donor and a cyanoacrylic acid moiety as an electron acceptor and an anchoring group, connected with thiophenes, quinoxaline, thieno[3,2-b]thiophene as a π-conjugated system, and also synthesized tribranched structure dye DB163 for application in dye-sensitized solar cells (DSSCs),
The photophysical and electrochemical properties of these dyes were studied in detailed. The higher performances were obtained by DSSCs based on dye DB98. The solar-to-electrical energy conversion efficiency (?) of 4.9% is achieved under simulated AM 1.5 irradiation (100 mW/cm2), and tribranched structure dye DB163 (??= 3.00 %) was not as effective as expected may be due to poor dye loading which leads overall efficiency low.

關鍵字(中)

★ 支鏈效應
★ 染料敏化太陽能電池

關鍵字(英)

★ branched
★ dye-sensitized solar cells

論文目次

目錄
中文摘要............................................................I
英文摘要...........................................................II
目錄.............................................................. IV
圖目錄..............................................................V
表目錄............................................................VII
第一章 - 緒論.......................................................1
1.1 前言..........................................................1
1.2 太陽能電池簡介................................................2
1.3染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cells, DSSCs)..........5
1.3.1 染料敏化太陽能電池的種類................................6
1.3.2染料敏化太陽能電池的元件組成及發電原理.................. 8
1.3.3 染料敏化太陽能電池的參數...............................11
1.3.4 染料敏化太陽能電池元件介紹.............................14
1.4文獻回顧..................................................... 16
1.5 研究動機.....................................................24
第二章 - 結果與討論................................................33
2.1 實驗合成與討論...............................................33
2.2 染料光物理現象測試...........................................46
第三章 - 結論......................................................65
第四章 - 實驗部分..................................................66
4.1 儀器設備介紹.................................................66
4.2 實驗合成步驟.................................................69
第五章 - 參考資料..................................................91
附錄(光譜).........................................................95

參考文獻

1. Markvart, T. Solar electricity 1994, ISBN 0-471-98852-9
2. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338-344
3. Grätzel, M. Nature 2000, 403, 363-363
4. Grätzel, M. J. Photochem. Photobio. B 2003, 4, 145-153
5. Guha, S.; Yang, J.; Williamson, D. L.; Lubianiker, Y.; Cohen, J. D.; Mahan, A.
H. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 1860-1862
6. Hurd, F.; Livingston, R. J. Phys. Chem 1940, 44, 865-873
7. (a) Chaberek, S.; Shepp, A.; Allen, R. J. J. Phys. Chem. 1965, 69, 641-647. (b) Chaberek, S.; Shepp, A.; Allen, R. J. J. Phys. Chem. 1965, 69, 647-656. (c) Chaberek, S.; Shepp, A.; Allen, R. J. J. Phys. Chem. 1965, 69, 2834-2841. (d) Chaberek, S.; Shepp, A.; Allen, R. J. J. Phys. Chem. 1965, 69, 2842-2848. (e) Oster, G.; Bellin, J. S.; Kimball, R. W.; Schrader, M. E. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 5095-5099. (f) Chaberek, S.; Shepp, A.; Allen, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5456
8. Nomura, Y.; Amamiya, T; Tsubomura, H.; Matsumura, M. Nature. 1976, 261, 402-403
9. Nazeeruddin, M. K.; Pechy, P.; Renouard, T.; Zakeeruddin, S. M.; Baker, P. R.; Comte, P.; Liska, P.; Cevey, L.; Costa, E.; Shklover, V.; Spiccia, L.; Deacon, G. B.; Bignozzi, C. A.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1613-1624
10. Listorti, A.; O’Regan, B. and R Durrant, J. Chem. Mater., 2011, 23, 3381-3399
11. Oyama, Y.; Harima, Y. Eur. J. Org. Chem. 2009, 18, 2903-2934.
12. Mishra, A.; Fischer, M. K. R.; Bäuerle, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2474-2499
13. Bach, U.; Lupo, D.; Comte, P.; Moser, J. E.; Weissörtel, F.; Salbeck, J.; Spreitzer, J.; Grätzel, M. Nature 1998, 395, 583-585
14. Hagfeldt, A.; Boschloo, G.; Sun, L.; Kloo, L.; Pettersson, H. Chem. Rev. 2010, 110, 6595-6663
15. (a) Hara, K.; Sayama, K.; Arakawa, H.; Ohga, Y.; Shinpo, A.; Suga, S. Chem. Commun. 2001, 569-570. (b) Hara, K.; Kurashige, M.; Dan-oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Suga, S.; Sayama, K.; Arakawa, H. New J. Chem. 2003, 783-785
16. Hara, K.; Sato, T.; Katoh, R.; Furube, A.; Ohga, Y.; Shinpo, A.; Suga, S.; Sayama, K.; Sugihara, H.; Arakawa, H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 597-606
17. Hara, K.; Kurashige, M.; Dan-oh, Y.; Kasad, C.; Shinpo, A.; Suga, S.; Sayama, K.; Arakawa, H. New J. Chem. 2003, 27, 783-785
18. Choi, H.; Lee, J. W.; Song, K.; Kanga, S. O.; Ko, J. Tetrahedron 2007, 63, 3115-3121
19. Kim, S.; Choi, H.; Baik, C.; Song, K.; Kanga, S. O.; Ko, J. Tetrahedron 2007, 63, 11436-11443
20. Wang, Z.-S.; Cui, Y.; Dan-oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Hara, K. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7224-7230
21. Xu, M.; Li, R.; Pootrakulchote, N.; Shi, D.; Guo, J.; Yi, Z.; Zakeeruddin,
S. M.; Grätzel, M.; Wang. P. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 19770-19776
22. Chang, D.-W.; Lee, H.-J.; Kim, J. H.; Park, S.-Y.; Park, S.-M.; Dai, L.; Baek, J.-B. Org Lett., 2011, 13, 3880-3888
23. Wang, Z.-S.; Koumura, N.; Cui, Y.; Takahashi, M.; Sekiguchi, H.; Mori, A.; Kubo, T.; Furube, A.; Hara, K. Chem. Mater. 2008, 20, 3993-4003
24. Wang, Z.-S.; Koumura, N.; Cui, Y.; Takahashi, M.; Sekiguchi, H.; Mori, A.; Kubo, T.; Furube, A. and Hara, K. Chem. Mater., 2008, 20, 3993–4003
25. Panda, A. B., Glaspell, G.; and El-Shall, M. S.. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 4203–4203
26. Cao, D.; Peng, J.; Hong, Y.; Fang, X.; Wang, L. and Meier, H. Org. Lett., 2011, 13, 1610–1613
27. Hong, Y.; Liao, J.-Y.; Cao, D.; Zang, X.; Kuang, D.-B.; Wang, L.; Meier, H. and Su, C.-Y. J. Org. Chem., 2011, 76, 8015-8021
28. Park, S.-S.; Won, Y.-S.; Choi, Y.-C.; and Kim, J.- H.; Energy & Fuels 2009, 23, 3732–3736
29. Abbotto, A.; Manfredi, N.; Marinzi, C.; De Angelis, F.; Mosconi, E.; Yum, J.-H.; Xianxi, Z.; Nazeeruddin, M. K. and Grätzel M. Energy Environ. Sci., 2009, 2, 1094–1101
30. Abbotto, A.; Leandri, V.; Manfredi, N.; De Angelis, F.; Pastore, M.; Yum, J.-H.; Nazeeruddin, M. K.; and Grätzel, M. Eur. J. Org. Chem. 2011, 6195–6205
31. Singh, A. S.; Sun, S.-S. Chem. Commun., 2011, 47, 8563–8565
32. Wang, Z.-S.; Hara, K.; Dan-oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Suga, S.; Arakawa, H.; Sugihara, H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3907-3914
33. Longo, C.; Nogueira, A. F.; Paoli, M.-A. D.; Cachet, H. J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 5925-5930
34. He, A.; Zhong, C.; Huang, H.; Zhou, Yu.; He, Y.; Zhang, H. Journal of Luminescence. 2008, 128, 1291-1296
35. Xu, T.-H.; Lu, R.; Qiu, X.-P.; Liu, X.- L.; Xue, P.-C.; Tan, C.-H.; Bao, C.-Y.; and Zhao Y.-Y., Eur. J. Org. Chem. 2006, 4014–4020
36. Chennan Ramalingana, Su-Jung Parka, In-Sook Leeb, Young-Woo Kwaka, Tetrahedron, 2010, 2987–2994
37. Haddenham D., Christopher L. Bailey, Chau Vu, Gabby Nepomuceno, Scott Eagon, Lubov Pasumansky, Bakthan Singaram, Tetrahedron, 2011, 576–583
38. Mancilha, F. S.; Neto, B. A. D.; Lopes A. S.; Jr, P. F. M.; Quina, F.H., Gonçalves, R. S.; Dupont, J.; Eur. J. Org, Chem, 2003, 85, 2195-2213
39. Kunz, T.; Knochel, P. Chem. Eur. J. 2011, 17, 866 – 872
40. Singh, A. S.; Sun, S.-S. J. Org. Chem. 2012, 77, 1880−1890
41.簡志達, 國立台灣科技大學工程技術研究所碩士論文, "探討具有1,3-環己二烯共軛系統之友基染料在染料敏化太陽能電池上的應用", 2009
42.謝毅穎, 國立臺灣師範大學化學所碩士論文, "以1,3-環己二烯及芴官能基為主體之友基染料研究及其染料敏化太陽能電池應用", 2010

指導教授

吳春桂、孫世勝
(Chun-Guey Wu、Shih-Sheng Sun)

審核日期

2012-8-27

推文