1. 研究目的与意义
据有关专家预测，目前全世界对能源的需求量是13亿瓦特；而且，随着全世界人口的增长和科技的进步，全世界对能源的需求量将不断增长，世界范围的能源匮乏时代即将到来。另外，由于化石燃料的大量使用，化石能源日益减少，并且全球范围的环境问题已经不容忽视。因此，减少化石燃料能源使用，使用可再生的，无污染的替代能源，是未来能源利用的大趋势。
我国属太阳能资源丰富的国家之一，太阳能清洁，廉价，安全无污染，是一种理想的可再生能源。目前太阳能的利用是基于半导体的光生伏打效应，直接将太阳能转化为电能的太阳能电池。所用材料是具有共轭结构的聚合物，由于它们易于制备与纯化，具有柔性，质量轻，可根据需要进行化学修饰，表现出较高的开路电压，是一类很有前途的有机半导体光伏材料。但聚合物的载流子传输性能差，能带宽度宽以及对可见光的吸收不好等缺点是我们研究和探索新型太阳能电池的源动力。
1991年，瑞士的Graetzel教授小组做出了染料敏化太阳能电池，他们的电池基于光合作用原理，以羧酸联吡啶钌配合物为敏化染料，以二氧化钛纳米薄膜为电极，利用二氧化钛材料的宽禁带特点，使得吸收太阳光激发电子的区域和传递电荷的区域分开，从而得到了7.1%的高光电转换效率，这种电池目前达到最高的转换率是10.4%。染料敏化剂作为光捕捉的天线在DSSCs中起到了核心的作用。目前，常见的染料敏化剂包括两大类：金属配合物和纯有机染料敏化剂，其中金属类报道最广泛的是联吡啶钌类配合物，它们具有性质稳定，吸收范围宽等优点。但钌是重金属，价格昂贵且污染环境，限制了其大规模的应用。纯有机染料分为多烯类，香豆素类，咔唑类，吲哚类，芴类和三苯胺类染料等，相对于贵金属配合物染料成本高且对环境污染严重，酞菁和卟啉类染料的效率普遍不高的特点，纯有机光敏染料具有分子构型能够方便地设计和调控，合成步骤简单，成本低，对环境污染小，摩尔消光系数高等优点，受到越来越多地学者关注。其中，芴作为一种特殊地联苯结构，在合成染料敏化剂时具有天然的优势。
2. 研究内容与预期目标
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主要研究内容：（1） 通过查文献，查阅有关研究光电功能材料的合成与应用方面的科技文献资料，并对文献进行综合、分析、研究。在此基础上，设计合成以芴为核心的新型染料敏化太阳能电池材料。拟定出具体实验方案。（2）查阅文献，设计合成路线，确定具体合成条件，合成出一种以芴为核心的新型染料敏化太阳能电池材料。合成路线如下：
3. 研究方法与步骤
研究方法：
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文献研究法
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实验研究法
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[1]吴江勇，霍二福，吴志兵，李瑛，谢明贵，蒋青对可见光有良好吸收的新型烷基芴 共聚物的合成，表征与性质。（四川大学化学学院，成都610064）
[2]徐小宁 染料敏化太阳能电池工作机理研究。绍兴文理学院学报，2011，33；8.
[3]黄维，姜鸿基，冯嘉春，温贵安 一种芴类电致发光材料及其合成方法。2006.6.29
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（1）2022-2-27至2022-3-12（第二三周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告。
（2）2022-3-13至2022-6-4（第四周到第十五周）完成合成实验，结构表征及性能测试。
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