[发明专利]一种有机染料及其制备方法和包含该有机染料的敏化太阳电池

权利要求书

1.一种有机染料，其特征在于，具有式(I)所示的化学结构：

其中，

R₁，R₂独立地选自H、C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷氧基中的任意一种；

R₃，R₄独立地选自H、C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷基苯基、C₁～C₁₈烷氧基苯基中的任意一种；

R₅、R₆独立地选自H、F、C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷基苯基、C₁～C₁₈烷氧基苯基中的任意一种；

x、y为0或1。

2.根据权利要求1所述的有机染料，其特征在于，所述有机染料为具有式(II)或式(III)所示的具体结构：

3.根据权利要求1所述的有机染料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、具有式(1)结构式的化合物在Pd(OAc)₂，PCy₃·HBF₄，PivOH和K₂CO₃作用下通过C-H键活化和具有式(2)结构式的化合物进行偶联反应得到具有式(3)结构式的化合物；

步骤2-1、具有式(3)结构式的化合物在Pd(OAc)₂，PCy₃·HBF₄，PivOH和K₂CO₃作用下通过C-H键活化和具有式(4)结构式的化合物进行偶联反应得到染料前体丁酯化合物；

或者步骤2-2、具有式(3)结构式的化合物用NBS试剂进行溴代，得到的溴代产物在Pd(PPh₃)₂Cl₂、三苯基膦、碘化亚铜、二异丙基胺作用下通过C-H键活化与具有式(5)结构式的化合物进行Sonogashira偶联反应得到染料前体丁酯化合物；

步骤3、所述染料前体丁酯化合物在强碱氢氧化钾的作用下进行水解得到具有式(I)结构的有机染料；

其中，

R₁，R₂独立地选自H、C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷氧基中的任意一种；

R₃，R₄独立地选自H、C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷基苯基、C₁～C₁₈烷氧基苯基中的任意一种；

R₅、R₆独立地选自H、F、C₁～C₁₈烷基、C₁～C₁₈烷基苯基、C₁～C₁₈烷氧基苯基中的任意一种；

y为0或1。

4.包含权利要求1或2所述的有机染料的敏化太阳电池，其特征在于，所述敏化太阳电池的染料层为所述有机染料，或者为所述有机染料与其他高效有机染料共敏化，所采用的电解质为离子液型电解质，具体成分为1,3-二甲基-3-咪唑碘盐(DMII)、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐(EMII)、环丁砜、碘粉、N-丁基苯并咪唑和异硫氰酸胍。

5.根据权利要求4所述的有机染料的敏化太阳电池，其特征在于，所述其他高效有机染料为X1或X2所示结构的化合物：

6.根据权利要求4所述的有机染料的敏化太阳电池，其特征在于，所采用的电解质为离子液型电解质Z952-CBSO，具体摩尔比为1,3-二甲基-3-咪唑碘盐(DMII)/1-乙基-3-甲基咪唑碘盐(EMII)/环丁砜/碘粉/N-丁基苯并咪唑/异硫氰酸胍＝12/12/16/1.67/3.33/0.67。