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用于染料敏化太阳能电池的小分子有机染料.pdf

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文档编号：8930029

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710665504.9 (22)申请日 2017.08.04 (71)申请人南京理工大学地址 210094 江苏省南京市孝陵卫200号 (72)发明人方敬坤鲍本州王昊彬 (74)专利代理机构南京理工大学专利中心 32203 代理人邹伟红朱显国 (51)Int.Cl. C09B 23/14(2006.01) C07C 255/42(2006.01) C07C 253/30(2006.01) H01G 9/20(2006.01) (54)发明名称用于染料敏化太阳能电。

2、池的小分子有机染料 (57)摘要本发明公开了一种用于染料敏化太阳能电池的小分子有机染料，将（取代）苯基通过双键或者三键引入到三苯胺单元，得到了一系列共轭拓展型的小分子有机染料，并通过系统的研究基于这些染料的太阳能电池的光学，电化学性质和光伏参数，发现相比于传统的金属配位染料，本发明合成的染料显示出良好的性能，如更好的摩尔消光系数、更高的短路光电流密度和更高的光电转换效率，且所述染料易于合成，成本低廉，显示出潜在的替代贵金属光敏化剂的应用前景。权利要求书2页说明书6页附图1页 CN 107446373 A 2017.12.08 CN 1074。

3、46373 A 1.小分子有机染料，其特征在于，其化学结构通式如下式(1)所示：式(1)中，中代表双键或者三键， Ar为如下结构，其中， R1代表氢原子，烃基或者烷氧基。 2.一种小分子有机染料的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1 ：在氮气保护下，将化合物A和化合物B在碳酸钾存在下发生Suzuki或 Sonogashira反应制备化合物C的步骤，其中， R2代表双键或者三键；步骤2：在氮气保护下，将化合物C与氰基乙酸在催化剂CH3COONH4存在下发生 Knoevenagel缩合反应制备目标产物的步骤， 3.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，。

4、其特征在于，步骤1中，化合物A与碳酸钾的摩尔比为1： 88.1；化合物A与化合物B的摩尔比为5:1212.5。 4.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤1中，当化合物B 的R2为双键时，所述反应在催化剂Pd(PPh3)4存在下发生Suzuki反应，化合物A与Pd(PPh3)4的摩尔比为10： 11.2，反应温度为90100。 5.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤1中，当化合物B 的R2为三键时，所述反应在催化剂Pd(PPh3)2Cl2和CuI存在下发生Sonogashira反应，化合物权利要求书 1/2 页。

5、2 CN 107446373 A 2 A与Pd(PPh3)2Cl2的摩尔比为1010.1:1，化合物A与CuI的摩尔比为2828.5:1，反应温度为室温。 6.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤1中，反应体系以 1,4-二氧六环和H2O的混合液作为反应溶剂。 7.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤2中，化合物C与 CH3COONH4的摩尔比1： 2.43，化合物C与氰基乙酸的摩尔比为10:1919.2，乙酸作为溶剂。权利要求书 2/2 页 3 CN 107446373 A 3 用于染料敏化太阳能电池的小分子有机染料技。

6、术领域 0001 本发明涉及染料敏化太阳能电池敏化剂的合成及应用领域，具体涉及一种共轭拓展型的小分子有机染料。背景技术 0002 随着社会的飞速发展，人类对于能源的需求进一步增加。传统能源，如石油、天然气、煤炭的大量使用，不仅污染了全球的环境，还导致了全球气候变暖和温室效应等问题。因此，各种新能源的开发应运而生，在各种新能源开发的方案中,太阳能以其环保、可再生、能量蕴藏大等多方面的优势显示出巨大的优越性。自从瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究团队于1991年开发出染料敏化纳米级二氧化钛太阳能电池以来，在这个领域开展了大量的研究。在研究与探索的过程中。

7、，我们发现 DSSC与传统的太阳电池相比有以下一些优势： 0003 寿命长：使用寿命可达15-20年； 0004 结构简单、易于制造，生产工艺简单，易于大规模工业化生产； 0005 制备电池耗能较少，能源回收周期短； 0006 生产成本较低，仅为硅太阳能电池的1/51/10，预计每峰瓦的电池的成本在10 元以内； 0007 生产过程中无毒无污染。 0008 作为电池的重要组成部分，光敏剂染料能够有效地吸收太阳光，并由此产生激发电子，然后注入到二氧化钛等半导体的导带中，因此染料的光电性能对染料敏化太阳能电池的光电转换效率有着至关重要的影响。目前，基于钌配合物的染。

8、料敏化太阳能电池的光电转换效率可达11，但由于其价格高昂、污染较大等方面的缺点限制了它的实际应用。发明内容 0009 本发明的目的在于提供一种小分子有机染料，该染料相比于以往的金属配位化合物染料具有更高的摩尔消光系数和光电转换效率，能够显著增强太阳能电池的效率。 0010 本发明所述的小分子有机染料，其化学结构通式如下式(1)所示： 0011 0012 式中，中代表双键或者三键， Ar为如下结构，说明书 1/6 页 4 CN 107446373 A 4 0013 0014 其中， R1代表氢原子，烃基或者烷氧基。 0015 作为一个总的技术构思，本发明提供一种用于制备上。

9、述目标化合物的合成方法，包括如下步骤： 0016 步骤1：在氮气保护下，将化合物A和化合物B在碳酸钾存在下发生Suzuki或 Sonogashira反应制备化合物C的步骤， 0017 0018 其中， R2代表双键或者三键； 0019 步骤2：在氮气保护下，将化合物C与氰基乙酸在催化剂CH3COONH4存在下发生 Knoevenagel缩合反应制备目标产物的步骤， 0020 0021 进一步的，步骤1中，化合物A与碳酸钾的摩尔比为1： 88.1；化合物A与化合物B的摩尔比为5:1212.5。 0022 进一步的，步骤1中，当化合物B的R2为双键时，所述反应在催化剂Pd(。

10、PPh3)4存在下发生Suzuki反应，化合物A与Pd(PPh3)4的摩尔比为10： 11.2，反应温度为 90100。 0023 进一步的，步骤1中，当化合物B的R2为三键时，所述反应在催化剂Pd(PPh3)2Cl2和 CuI存在下发生Sonogashira反应，化合物A与Pd(PPh3)2Cl2的摩尔比为1010.1:1，化合物A 与CuI的摩尔比为2828.5:1，反应温度为室温。 0024 进一步的，步骤1中，所述反应体系以1,4-二氧六环和H2O的混合液作为反应溶剂。 0025 进一步的，步骤2中，化合物C与CH3COONH4的摩尔比1： 2.43，化合物。

11、C 与氰基乙酸的摩尔比为10:1919.2，乙酸作为溶剂。 0026 与现有技术相比，本发明具有以下优点: 0027 本发明合成的三种染料分子具有长的共轭D- -A结构，同时分子中含有氰基和羧基，吸电子基团是氰基乙酸，而该染料中含有羧基可以和半导体纳米以化学键的形式结合，有助于染料固定在电池中，同时还有利于电子的传输，再加上共轭长度的增加使其成为太说明书 2/6 页 5 CN 107446373 A 5 阳能电池敏化剂较为理想的材料。更为重要的是，这些化合物合成路线简单、反应条件温和、后处理简单方便且产率较高。因此该类染料在染料敏化太阳能电池领域中具有广阔的。

12、开发和应用前景。附图说明 0028 图1为基于化合物FWD13的有机染料敏化太阳能电池的光电流密度-电压曲线。具体实施方式 0029 染料的合成： 0030 除非另有说明，所有反应均在氮气气氛下进行。 0031 实施例1 0032 化合物FWD2的制备 0033 0034 化合物FWD2根据以下路线获得： 0035 0036 中间产物2的合成 0037向圆底烧瓶中加入(1470mg ,2.80mmol)， Pd(PPh3)4(325mg , 0.28mmol)， K2CO3(3100mg,22.4mmol)和苯乙烯(821mg,6.72mmol)， 1,4-二氧六环(32mL)和 H2O。

13、(8mL)，将混合物在90下搅拌过夜。冷却后，将反应混合物用二氯甲烷萃取。有机相用无水Na2SO4干燥。过滤后，通过旋转蒸发除去溶剂。所得粗产物借助于使用石油醚/二氯甲烷 (1:1， v/v)的混合物作为洗脱剂的硅胶快速色谱法纯化，获得1220mg的中间产物1(产率说明书 3/6 页 6 CN 107446373 A 6 91.2)，为黄色固体。 0038 所述中间产物2借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，获得以下光谱： :7.08(s,2H), 7.09(s,2H),7.12(d,J8.5Hz,2H),7.16(d,J8.5Hz,4H),7.28(d,。

14、J8.5Hz,2H), 7.37 (t,J7.5Hz,4H),7.48-7.52(m,8H),7.72(d,J8.5Hz,2H),9.84(s,1H)。 0039 化合物FWD2的合成 0040 向圆底烧瓶中加入中间产物2(860mg， 1.80mmol)，乙酸铵(333mg， 4.32mmol)，氰基乙酸(291mg， 3.42mmol)和乙酸(40mL)，加热回流5小时。冷却后，将混合物倒入200mL水中。经过滤后，残余物用二氯甲烷重结晶，得到 411mg红色固体FWD2(产率42.0)。 0041 所述化合物FWD2借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，。

15、获得以下光谱： :7.01(d, J 8.7Hz,2H),7.18-7.31(m,10H),7.38(t,J7.5Hz,4H),7.59-7.67(m,8H),7.96 (d,J 9.0Hz,2H),8.17(s,1H)13.62(br,1H).13C NMR(125MHz,DMSO) :98.57, 117.07,119.70, 123.85,126.04,126.54,127.63,128.06,128.39,128.78,132.93,134.18, 137.09, 144.53,151.22,153.26,164.18.HRMS(ESI-)m/z:calcd for(M-H)-C38。

16、H27N2O2-: 543.2078, found:543.2084. 0042 实施例2 0043 化合物FWD3的制备 0044 0045 化合物FWD3根据以下路线获得： 0046 0047 化中间产物3的合成 0048向圆底烧瓶中加入(1470mg,2.80mmol)， Pd(PPh3)2Cl2(325mg, 0 .28mmol)， K2CO3(3100mg ,22 .4mmol)， CuI(53mg， 0 .10mmol)和苯基乙炔(600mg，说明书 4/6 页 7 CN 107446373 A 7 6.16mmol)，甲苯(40mL)和二异丙基胺(5mL)，并将混合物在室温。

17、下搅拌过夜。然后将反应混合物用二氯甲烷萃取。有机相用无水Na2SO4干燥。过滤后，通过旋转蒸发除去溶剂。所得粗产物借助于使用石油醚/二氯甲烷(1:1， v/v)的混合物作为洗脱剂的硅胶快速色谱法纯化，获得1250mg的中间产物3(产率84.8)，为黄色固体。 0049 所述中间产物3借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，获得以下光谱： :7.11-7.15 (m, 6H),7.34-7.36(m,6H),7.48-7.54(m,8H),7.74(d,J9.0Hz,2H),9.86(s,1H). 0050 化合物FWD3的合成 0051 向圆底烧瓶中加入化合物。

18、3(1040mg， 2.20mmol)，乙酸铵(407mg， 5.28mmol)，氰基乙酸(356mg， 4.18mmol)和乙酸(48mL)，加热回流5小时。冷却后，将混合物倒入200mL水中。过滤后，残余物在所得粗产物借助于使用二氯甲烷/甲醇 (30:1至1:1， v/v)的混合物作为洗脱剂的硅胶快速色谱法纯化，得到610mg红色固体FWD3(产率51.3)。 0052 所述化合物FWD3借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，获得以下光谱： :7.10-7.14 (m,6H),7.42-7.43(m,6H),7.54-7.55(m,8H),7.89(d,。

19、J8.5Hz,2H),7.98(s,1H).13C NMR (125MHz,DMSO) :89.13,89.43,118.12,122.22,122.40,125.04,126.50,128.78, 131.33, 132.00,133.05,145.83,149.38,150.04,164.00.HRMS(ESI-)m/z:calcd for (M-H)- C38H23N2O2-:539.1765,found:539.1772. 0053 实施例3 0054 化合物FWD13的光伏性能的测定(FW1为已报到化合物，其结构如下所示) 0055 0056 在标准AM1.5模拟太阳光下，在光强。

20、100mW/cm2的模拟太阳光下，测得基于化合物 FWD13的有机染料敏化太阳能电池的光电流密度-电压曲线如下图1所示。 0057 其相应的光电极化学性质：短路电流密度(Jsc)，开路电压(Voc)，填充因子(FF) 和功率转换效率( )数据列于表1中 0058 表1 0059 0060 通过上述数据的分析比较，可知：通过在供体部分引入额外的苯环，特别是采用双说明书 5/6 页 8 CN 107446373 A 8 键作为桥梁，是一种获得高效染料的有效途径。 0061 通过系统的研究基于所述的小分子有机染料的DSSC的光学，电化学及光伏性质，我们可以发现：本发明的一系列小分子有机染料相比于传统的金属配位染料，展现出更好的摩尔消光系数、短路光电流密度和光电转换效率，从而极大的增强了太阳能电池的效率。此外，通过在供体部分引入额外的苯环，特别是采用双键作为桥梁，是获得高效染料的一种有效途径。这些都显示出制造高效染料敏化太阳能电池的广阔前景。说明书 6/6 页 9 CN 107446373 A 9 图1 说明书附图 1/1 页 10 CN 107446373 A 10 。

摘要
申请专利号：	CN201710665504.9	申请日：	20170804
公开号：	CN107446373A	公开日：	20171208
当前法律状态：		有效性：	审查中
法律详情：
IPC分类号：	C09B23/14,C07C255/42,C07C253/30,H01G9/20	主分类号：	C09B23/14,C07C255/42,C07C253/30,H01G9/20
申请人：	南京理工大学
发明人：	方敬坤,鲍本州,王昊彬
地址：	210094 江苏省南京市孝陵卫200号
优先权：	CN201710665504A
专利代理机构：	南京理工大学专利中心	代理人：	邹伟红;朱显国
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内容摘要

本发明公开了一种用于染料敏化太阳能电池的小分子有机染料，将（取代）苯基通过双键或者三键引入到三苯胺单元，得到了一系列共轭拓展型的小分子有机染料，并通过系统的研究基于这些染料的太阳能电池的光学，电化学性质和光伏参数，发现相比于传统的金属配位染料，本发明合成的染料显示出良好的性能，如更好的摩尔消光系数、更高的短路光电流密度和更高的光电转换效率，且所述染料易于合成，成本低廉，显示出潜在的替代贵金属光敏化剂的应用前景。

权利要求书

1.小分子有机染料，其特征在于，其化学结构通式如下式(1)所示：式(1)中，[]中代表双键或者三键，Ar为如下结构，其中，R代表氢原子，烃基或者烷氧基。 2.一种小分子有机染料的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在氮气保护下，将化合物A和化合物B在碳酸钾存在下发生Suzuki或Sonogashira反应制备化合物C的步骤，其中，R代表双键或者三键；步骤2：在氮气保护下，将化合物C与氰基乙酸在催化剂CHCOONH存在下发生Knoevenagel缩合反应制备目标产物的步骤， 3.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤1中，化合物A与碳酸钾的摩尔比为1：8～8.1；化合物A与化合物B的摩尔比为5:12～12.5。 4.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤1中，当化合物B的R为双键时，所述反应在催化剂Pd(PPh)存在下发生Suzuki反应，化合物A与Pd(PPh)的摩尔比为10：1～1.2，反应温度为90～100℃。 5.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤1中，当化合物B的R为三键时，所述反应在催化剂Pd(PPh)Cl和CuI存在下发生Sonogashira反应，化合物A与Pd(PPh)Cl的摩尔比为10～10.1:1，化合物A与CuI的摩尔比为28～28.5:1，反应温度为室温。 6.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤1中，反应体系以1,4-二氧六环和HO的混合液作为反应溶剂。 7.如权利要求2所述的小分子有机染料的合成方法，其特征在于，步骤2中，化合物C与CHCOONH的摩尔比1：2.4～3，化合物C与氰基乙酸的摩尔比为10:19～19.2，乙酸作为溶剂。

说明书

技术领域

本发明涉及染料敏化太阳能电池敏化剂的合成及应用领域，具体涉及一种共轭拓展型的小分子有机染料。

背景技术

随着社会的飞速发展，人类对于能源的需求进一步增加。传统能源，如石油、天然气、煤炭的大量使用，不仅污染了全球的环境，还导致了全球气候变暖和温室效应等问题。因此，各种新能源的开发应运而生，在各种新能源开发的方案中,太阳能以其环保、可再生、能量蕴藏大等多方面的优势显示出巨大的优越性。自从瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究团队于1991年开发出染料敏化纳米级二氧化钛太阳能电池以来，在这个领域开展了大量的研究。在研究与探索的过程中，我们发现 DSSC与传统的太阳电池相比有以下一些优势：

①寿命长：使用寿命可达15-20年；

②结构简单、易于制造，生产工艺简单，易于大规模工业化生产；

③制备电池耗能较少，能源回收周期短；

④生产成本较低，仅为硅太阳能电池的1/5～1/10，预计每峰瓦的电池的成本在10 元以内；

⑤生产过程中无毒无污染。

作为电池的重要组成部分，光敏剂染料能够有效地吸收太阳光，并由此产生激发电子，然后注入到二氧化钛等半导体的导带中，因此染料的光电性能对染料敏化太阳能电池的光电转换效率有着至关重要的影响。目前，基于钌配合物的染料敏化太阳能电池的光电转换效率可达11％，但由于其价格高昂、污染较大等方面的缺点限制了它的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小分子有机染料，该染料相比于以往的金属配位化合物染料具有更高的摩尔消光系数和光电转换效率，能够显著增强太阳能电池的效率。

本发明所述的小分子有机染料，其化学结构通式如下式(1)所示：

式中，[]中代表双键或者三键，Ar为如下结构，

其中，R1代表氢原子，烃基或者烷氧基。

作为一个总的技术构思，本发明提供一种用于制备上述目标化合物的合成方法，包括如下步骤：

步骤1：在氮气保护下，将化合物A和化合物B在碳酸钾存在下发生Suzuki或 Sonogashira反应制备化合物C的步骤，

其中，R2代表双键或者三键；

步骤2：在氮气保护下，将化合物C与氰基乙酸在催化剂CH3COONH4存在下发生 Knoevenagel缩合反应制备目标产物的步骤，

进一步的，步骤1中，化合物A与碳酸钾的摩尔比为1：8～8.1；化合物A与化合物B的摩尔比为5:12～12.5。

进一步的，步骤1中，当化合物B的R2为双键时，所述反应在催化剂Pd(PPh3)4存在下发生Suzuki反应，化合物A与Pd(PPh3)4的摩尔比为10：1～1.2，反应温度为 90～100℃。

进一步的，步骤1中，当化合物B的R2为三键时，所述反应在催化剂Pd(PPh3)2Cl2和CuI存在下发生Sonogashira反应，化合物A与Pd(PPh3)2Cl2的摩尔比为10～10.1:1，化合物A与CuI的摩尔比为28～28.5:1，反应温度为室温。

进一步的，步骤1中，所述反应体系以1,4-二氧六环和H2O的混合液作为反应溶剂。

进一步的，步骤2中，化合物C与CH3COONH4的摩尔比1：2.4～3，化合物C 与氰基乙酸的摩尔比为10:19～19.2，乙酸作为溶剂。

与现有技术相比，本发明具有以下优点:

本发明合成的三种染料分子具有长的共轭D-π-A结构，同时分子中含有氰基和羧基，吸电子基团是氰基乙酸，而该染料中含有羧基可以和半导体纳米以化学键的形式结合，有助于染料固定在电池中，同时还有利于电子的传输，再加上共轭长度的增加使其成为太阳能电池敏化剂较为理想的材料。更为重要的是，这些化合物合成路线简单、反应条件温和、后处理简单方便且产率较高。因此该类染料在染料敏化太阳能电池领域中具有广阔的开发和应用前景。

附图说明

图1为基于化合物FWD1～3的有机染料敏化太阳能电池的光电流密度-电压曲线。

具体实施方式

染料的合成：

除非另有说明，所有反应均在氮气气氛下进行。

实施例1

化合物FWD2的制备

化合物FWD2根据以下路线获得：

中间产物2的合成

向圆底烧瓶中加入(1470mg,2.80mmol)，Pd(PPh3)4(325mg, 0.28mmol)，K2CO3(3100mg,22.4mmol)和苯乙烯(821mg,6.72mmol)，1,4-二氧六环((32mL)和H2O(8mL)，将混合物在90℃下搅拌过夜。冷却后，将反应混合物用二氯甲烷萃取。有机相用无水Na2SO4干燥。过滤后，通过旋转蒸发除去溶剂。所得粗产物借助于使用石油醚/二氯甲烷(1:1，v/v)的混合物作为洗脱剂的硅胶快速色谱法纯化，获得1220mg的中间产物1(产率91.2％)，为黄色固体。

所述中间产物2借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，获得以下光谱：δ:7.08(s,2H), 7.09(s,2H),7.12(d,J＝8.5Hz,2H),7.16(d,J＝8.5Hz,4H),7.28(d,J＝8.5Hz,2H), 7.37(t,J＝7.5Hz,4H),7.48-7.52(m,8H),7.72(d,J＝8.5Hz,2H),9.84(s,1H)。

化合物FWD2的合成

向圆底烧瓶中加入中间产物2(860mg，1.80mmol)，乙酸铵(333mg， 4.32mmol)，氰基乙酸(291mg，3.42mmol)和乙酸(40mL)，加热回流5小时。冷却后，将混合物倒入200mL水中。经过滤后，残余物用二氯甲烷重结晶，得到 411mg红色固体FWD2(产率42.0％)。

所述化合物FWD2借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，获得以下光谱：δ:7.01(d, J＝8.7Hz,2H),7.18-7.31(m,10H),7.38(t,J＝7.5Hz,4H),7.59-7.67(m,8H),7.96 (d,J＝9.0Hz,2H),8.17(s,1H)13.62(br,1H).13C NMR(125MHz,DMSO)δ:98.57, 117.07,119.70,123.85,126.04,126.54,127.63,128.06,128.39,128.78,132.93,134.18, 137.09,144.53,151.22,153.26,164.18.HRMS(ESI-)m/z:calcd for(M-H)-C38H27N2O2-: 543.2078,found:543.2084.

实施例2

化合物FWD3的制备

化合物FWD3根据以下路线获得：

化中间产物3的合成

向圆底烧瓶中加入(1470mg,2.80mmol)，Pd(PPh3)2Cl2(325mg, 0.28mmol)，K2CO3(3100mg,22.4mmol)，CuI(53mg，0.10mmol)和苯基乙炔(600mg， 6.16mmol)，甲苯(40mL)和二异丙基胺(5mL)，并将混合物在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物用二氯甲烷萃取。有机相用无水Na2SO4干燥。过滤后，通过旋转蒸发除去溶剂。所得粗产物借助于使用石油醚/二氯甲烷(1:1，v/v)的混合物作为洗脱剂的硅胶快速色谱法纯化，获得1250mg的中间产物3(产率84.8％)，为黄色固体。

所述中间产物3借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，获得以下光谱：δ:7.11-7.15(m, 6H),7.34-7.36(m,6H),7.48-7.54(m,8H),7.74(d,J＝9.0Hz,2H),9.86(s,1H).

化合物FWD3的合成

向圆底烧瓶中加入化合物3(1040mg，2.20mmol)，乙酸铵(407mg，5.28mmol)，氰基乙酸(356mg，4.18mmol)和乙酸(48mL)，加热回流5小时。冷却后，将混合物倒入200mL水中。过滤后，残余物在所得粗产物借助于使用二氯甲烷/甲醇 (30:1至1:1，v/v)的混合物作为洗脱剂的硅胶快速色谱法纯化，得到610mg红色固体FWD3(产率51.3％)。

所述化合物FWD3借助于1H NMR(300MHz,CDCl3)表征，获得以下光谱：δ:7.10-7.14 (m,6H),7.42-7.43(m,6H),7.54-7.55(m,8H),7.89(d,J＝8.5Hz,2H),7.98(s,1H).13C NMR(125MHz,DMSO)δ:89.13,89.43,118.12,122.22,122.40,125.04,126.50,128.78, 131.33,132.00,133.05,145.83,149.38,150.04,164.00.HRMS(ESI-)m/z:calcd for (M-H)-C38H23N2O2-:539.1765,found:539.1772.

实施例3

化合物FWD1～3的光伏性能的测定(FW1为已报到化合物，其结构如下所示)

在标准AM1.5模拟太阳光下，在光强100mW/cm2的模拟太阳光下，测得基于化合物FWD1～3的有机染料敏化太阳能电池的光电流密度-电压曲线如下图1所示。

其相应的光电极化学性质：短路电流密度(Jsc)，开路电压(Voc)，填充因子(FF) 和功率转换效率(η)数据列于表1中

表1

通过上述数据的分析比较，可知：通过在供体部分引入额外的苯环，特别是采用双键作为桥梁，是一种获得高效染料的有效途径。

通过系统的研究基于所述的小分子有机染料的DSSC的光学，电化学及光伏性质，我们可以发现：本发明的一系列小分子有机染料相比于传统的金属配位染料，展现出更好的摩尔消光系数、短路光电流密度和光电转换效率，从而极大的增强了太阳能电池的效率。此外，通过在供体部分引入额外的苯环，特别是采用双键作为桥梁，是获得高效染料的一种有效途径。这些都显示出制造高效染料敏化太阳能电池的广阔前景。