文 献 综 述

1.概述

从18世纪工业革命以来，人类对能源的需求飞速增长，由此引发的能源危机和环境污染成为急待解决的严重问题，开发新能源材料和利用新能源是当前世界各国必须首先解决的重大课题。而太阳能具有清洁，使用安全，取之不尽，利用成本低且不受地理条件限制等诸多优点，是解决能源和环境问题的理想能源，因此太阳能的开发是新能源研究的重要课题。太阳能电池作为一种开发利用太阳能的重要方式而备受人们关注，自上世纪 50年代第一块具有实际意义的太阳能电池发明以来，太阳能电池迅速发展，表现出巨大的应用前景。

1991年，Gratzel研究小组^[1]报道了一种能量转化效率高达 7.1%的新型太阳能电池----染料敏化纳米晶多孔半导体薄膜太阳能电池 (简称为 DSSC)。它采用纳米晶多孔TiO₂薄膜作电极，并引入染料敏化剂，电池的光电转化效率大大提高，且性能稳定，制备工艺简单，成本大大低于传统硅太阳能电池的，具有进一步提高效率和降低成本的潜在优势。因此，掀起了新型太阳能电池研究的热潮，成为了太阳能开发利用领域的热点^[2,3]，而设计合成在全太阳光谱有强吸收的新型染料光敏化剂是今后DSSC的重要课题。

2.染料敏化剂

在DSSC中，染料敏化剂就像光捕获天线，起着收集能量的作用，其性能直接影响到DSSC的光电转换效率，具有非常重要的作用。

2.1有机金属配合物染料光敏化剂

2.1.1吡啶钌类染料

钌吡啶有机金属配合物敏化剂在可见光区有较强的吸收，氧化态稳定性高，并且氧化还原性能可逆，是一类性能优越的染料光敏化剂。应用这类光敏化剂的染料敏化太阳能电池保持着目前最高的光电转换效率^[4]。目前应用较为广泛的吡啶钌类染料是N3染料N719染料和黑染料，研究发现，N3染料电子注入速率非常快，在飞秒量级，总能量转化效率超过10%^[5]。

Hou等^[6]从实验上研究了立体效应对N3敏化剂激发态振动能级的影响，同时也研究了不同连接基团对光电转化效率的影响，结果表明: 光电转化效率按照羧基羟基酯基的顺序依次减小。Lee等^[7]人用振动光谱和拉曼成像技术研究了 N719 在TiO2表面上的吸附机理。