[发明专利]用于染料敏化太阳能电池的有机染料

摘要

用于染料敏化太阳能电池(DSSC)的有机染料，包含至少一个电子供体基团和至少两个电子受体基团，所述电子受体基团中的每个通过π共轭单元结合到所述电子供体基团。所述有机染料在染料敏化的光电转换元件中是特别有用的，所述染料敏化的光电转换元件进而可以在染料敏化太阳能电池(DSSC)中使用。

主权项

一种具有通式(I)的有机染料：其中：‑P代表以下的通式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)中的一个：——(T)_n——(P₁)_m——(P₂)_r——(P₃)_s——   (Ia)——(P₁)_m——(T)_n——(P₂)_r——(P₃)_s——   (Ib)——(P₁)_m——(P₂)_r——(T)_n——(P₃)_s——   (Ic)——(P₁)_m——(P₂)_r——(P₃)_s——(T)_n——   (Id)其中：‑T代表具有式(II)的碳‑碳三键，或具有通式(III)或(IV)的碳‑碳双键：其中相同或不同的R₁和R₂代表氢原子；或它们选自饱和或不饱和的任选地含有杂原子的直链或支链的C₁‑C₂₀烃基、任选地取代的芳基、任选地取代的杂芳基、任选地取代的环烷基；‑n是在从0至5的范围中的整数；‑相同或不同的P₁、P₂和P₃选自具有以下的通式(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)、(XII)的二价杂芳基：其中：‑相同或不同的R₃和R₄代表氢原子；或它们代表卤素原子例如氟、氯或溴；或它们选自饱和或不饱和的任选地含有杂原子的直链或支链的C₁‑C₂₀烃基、任选地取代的芳基、任选地取代的杂芳基、任选地取代的环烷基、任选地取代的杂环基、三烃基甲硅烷基或三芳基甲硅烷基、二烃基胺基或二芳基胺基、二烃基次膦酸基或二芳基次膦酸基、饱和或不饱和的直链或支链的C₁‑C₂₀烷氧基、任选地取代的芳氧基、任选地取代的硫代烷氧基或硫代芳氧基、氰基；‑Z代表杂原子例如氧、硫、硒、碲；或其选自具有通式X(R₅)的基团或选自具有通式Y(R₆R₇)的基团，其中R₅、R₆和R₇具有在下文中指定的含义，X代表杂原子例如氮、磷、砷、硼，Y代表碳、硅或锗原子；‑W代表杂原子例如氧、硫、硒、碲；或其选自具有通式Y(R₆R₇)的基团，其中R₆和R₇具有在下文中指定的含义，Y代表碳、硅或锗原子；‑R₅代表氢原子；或其选自饱和或不饱和的任选地含有杂原子的直链或支链的C₁‑C₂₀烃基、任选地取代的芳基、任选地取代的环烷基；‑相同或不同的R₆和R₇选自饱和或不饱和的任选地含有杂原子的直链或支链的C₁‑C₂₀烃基、任选地取代的芳基、任选地取代的环烷基、饱和或不饱和的直链或支链的C₁‑C₂₀烷氧基、任选地取代的芳氧基、任选地取代的硫代烷氧基或硫代芳氧基；‑或在通式(V)、(VIII)、或(IX)中的R₃和R₄能够彼此任选地结合以便与它们被结合到的其他的原子一起形成被以下任选地取代的饱和的、不饱和的或芳香族的含有从1至12个碳原子的环：饱和或不饱和的任选地含有杂原子的直链或支链的C₁‑C₂₀烃基、任选地取代的芳基、任选地取代的杂芳基、任选地取代的环烷基、任选地取代的杂环基、三烃基甲硅烷基或三芳基甲硅烷基、二烃基胺基或二芳基胺基、二烃基次膦酸基或二芳基次膦酸基、饱和或不饱和的直链或支链的C₁‑C₂₀烷氧基、任选地取代的芳氧基、任选地取代的硫代烷氧基或硫代芳氧基、氰基，所述环任选地含有杂原子例如氧、硫、氮、硅、磷、硒；‑相同或不同的m、r和s是在从0至5的范围中的整数，条件是m、r和s中的至少一个不同于0；‑A代表基团‑COOH；具有式‑PO(OH)₂或‑PO(OH)(R)的膦酸基，其中R选自直链或支链的C₁‑C₂₀烃基；具有通式(XIII)或(XIV)的羧基氰基亚乙烯基：其中相同或不同的R₈、R₉和R₁₀代表氢原子；或它们代表卤素原子例如氟、氯或溴；或它们选自饱和或不饱和的任选地含有杂原子的直链或支链的C₁‑C₂₀烃基、任选地取代的芳基、任选地取代的杂芳基、任选地取代的环烷基、氰基、硝基；‑t是在从2至6的范围中的整数；‑D代表具有以下的通式(XV)、(XVI)、(XVII)、(XVIII)、(XIX)、(XX)、(XXI)、(XXII)、(XXIII)、(XXIV)的三芳基胺基：其中R₁₁代表氢原子或其选自：饱和或不饱和的任选地含有杂原子的直链或支链的C₁‑C₂₀烃基；饱和或不饱和的直链或支链的C₁‑C₂₀烷氧基；具有式R'‑O‑[‑CH₂‑CH₂‑O]_m‑的聚亚乙基氧基，其中R'代表氢原子或其选自直链或支链的C₁‑C₂₀烃基，并且m是在从1至20的范围中的整数；任选地取代的芳基；任选地取代的杂芳基；任选地取代的环烷基；任选地取代的杂环基；三烃基甲硅烷基或三芳基甲硅烷基；二烃基胺基或二芳基胺基；二烃基次膦酸基或二芳基次膦酸基；饱和或不饱和的直链或支链的C₁‑C₂₀烷氧基；任选地取代的芳氧基；任选地取代的硫代烷氧基或硫代芳氧基。