[发明专利]噻吩系染料及其制备方法

权利要求书

1.一种噻吩并噻吩系染料，其由以下化学式4表示，

化学式4

其中，

R₁是或者并且X、Y和Z包括氢或者C_1-30的烷基、烷氧基或者杂烷氧基；

R₂和R₃独立地包括氢、卤原子、酰胺基、氰基、羟基、硝基、酰基、C_1-30烷基、C_1-30烷氧基、C_1-30烷基羰基或者C_6-20芳基；并且如果它们是C_1-30烷氧基，则这些基团相互接合以形成含氧杂环；

n为1-10之间的整数，

Ar是

或者或者

此处R′是具有1-6个碳原子的烷基，n是0-5之间的整数，*是结合位置，芳基或者杂芳基的环可以具有至少一个取代基，并且所述取代基可以独立地包括C_1-30的下列基团：烷基、烷氧基、卤原子、酰胺基、氰基、羟基、硝基、酰基、芳基或者杂芳基。

2.如权利要求1所述的噻吩并噻吩系染料，其中，化学式4的化合物包括由以下化合物142~157表示的化合物中的一种：

化合物142

化合物143

化合物144

化合物145

化合物146

化合物147

化合物148

化合物149

化合物150

化合物151

化合物152

化合物153

化合物154

化合物155

化合物156

化合物157。

3.由权利要求1所述的化学式4表示的噻吩并噻吩系染料的制备方法，包括：以下化学式5的化合物与正丁基锂反应，然后与以下化学式6的化合物反应：

Ar-H₁

化学式5

化学式6

其中，化学式5和6中的R₁、R₂、R₃、Ar和n如在权利要求1所述的化学式4中所定义的；H₁和H₂独立地包括卤原子。

4.一种染料敏化光电转换单元，其包括施加有权利要求1或2所述的染料的氧化物半导体颗粒。

5.如权利要求4所述的染料敏化光电转换单元，其中，所述的氧化物半导体颗粒在存在包含物下被施加有噻吩系染料。

6.如权利要求4所述的染料敏化光电转换单元，其中，所述的氧化物半导体颗粒包含二氧化钛作为必要成分。

7.如权利要求4所述的染料敏化光电转换单元，其中，所述的氧化物半导体颗粒的平均直径为1~500nm。

8.一种染料敏化太阳能电池，其包含权利要求4所述的染料敏化光电转换单元作为电极。

9.如权利要求8所述的染料敏化太阳能电池，其通过如下操作步骤来制备：将TiO₂膏涂覆在透明的导电衬底上的步骤；烧成已涂覆膏的衬底以形成TiO₂层的步骤；将具有TiO₂层的衬底浸入包含溶解的由化学式4表示的染料的溶液中，以形成具有所述染料的TiO₂膜电极的步骤；在所述TiO₂膜电极上提供包含反电极的第二玻璃衬底的步骤；形成孔以贯通所述第二玻璃衬底和反电极的步骤；通过热和压力将所述反电极和TiO₂膜电极结合，在它们之间留下热塑性聚合物膜的步骤；通过所述孔将电解质注入到设置在所述反电极和所述TiO₂膜电极之间的热塑性聚合物膜的步骤；以及密封所述的热塑性聚合物膜的步骤。