技术领域
本发明属于化学合成技术领域，特别涉及一种吲哚-三苯胺-芳亚甲基丙 二腈类太阳能共敏化染料及其合成和用途。
背景技术
21世纪已成为一个能源竞争的时代。人类对不可再生能源的不断消耗 在使其资源不断枯竭的同时对环境造成了严重污染。这迫使人们不得不寻 求新能源以缓解能源危机、减少环境污染。
太阳能因不受地域限制、储备丰富、利用方式多样化成为新能源领域 最受关注的研究热点。
染料敏化太阳能电池具有制作简单、成本低廉、使用寿命长(达15年)， 光电转化率也高(达7％)等优点，成为利用太阳能的新途径。染料敏化剂 是这类电池最核心的部分，钌类、卟啉、酞菁类染料敏化剂和纯有机染料 敏化剂都具有很好的光电转化率。但钌是贵金属，制作成本高，而卟啉、 酞菁类敏化剂合成复杂、提纯难度大，应用受到了限制。因此，近几年对 光敏剂的研究集中在了纯有机染料敏化剂上。有机染料敏化剂的合成相对 简单，具有较好的摩尔消光系数，结构设计方便，光电转化率等优势。
三苯胺的中心氮原子使其具有强给电子能力，其非平面结构使分子具有 较大的空间位阻，提高了其稳定性；较高的LUMO能级可以很好的阻挡电 子。几个因素使三苯胺类衍生物具有很好的空穴传输性能，因此三苯胺骨 架被广泛应用于发光材料、电学材料和空穴传输材料。
吲哚及其衍生物对太阳光的响应范围非常广泛且响应效能高，如将其作 为供电子部分引入三苯胺骨架，理论上可提高染料敏化太阳能电池的性能。
芳亚甲基丙二腈、芳亚甲基氰基丙烯酸是具有共轭体系和吸电子基团的 片断，在发光材料中常作为延长共轭体系、提供吸电子基以驱动电子转移 的骨架。
发明内容
为了克服现有共敏化染料制作成本高、合成路线长而复杂、提纯难度 大的不足，本发明提供一种吲哚-三苯胺-芳亚甲基丙二腈类太阳能共敏化染 料及其合成方法和用途。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种吲哚-三苯胺-芳亚甲基丙二腈类太阳能共敏化染料的合成方法，其 合成路线为：
(1)、以三苯胺为原料与三氯氧磷在二甲基甲酰胺溶剂中反应合成得到中 间体4-(二苯基氨基)苯甲醛；
(2)、4-(二苯基氨基)苯甲醛在KI和KIO3的催化下反应得到4-双(4-碘苯基) 氨基苯甲醛；
(3)、4-双(4-碘苯基)氨基苯甲醛在二甲基甲酰胺中、氩气保护、碘化亚铜- 碳酸铯-1,10-菲啰啉催化下分别与吲哚、2-甲基吲哚和3-甲基吲哚反应得到 吲哚-三苯胺醛类衍生物；
(4)、吲哚-三苯胺醛类衍生物分别与氰基乙酸、丙二腈或2-(3,5,5-三甲基 环己烯基-2-亚辛烯基)丙二腈反应得到新型吲哚-芳亚甲基丙二腈-三苯胺类 衍生物。
所述步骤(1)的具体步骤为：在反应容器中加入三苯胺和DMF，搅拌 溶解，冰浴下缓慢滴加三氯氧磷，冰浴下继续搅拌半小时，常温下搅拌1小 时后，再缓慢升温至45℃反应2h，反应结束后，将反应液倒入冰水中，用 NaOH中和未反应的三氯氧磷，静置过滤得初产品，用乙醇重结晶得淡黄色 固体，即为化合物2，反应式为：
所述步骤(2)的具体步骤为：在反应容器中加入醋酸和水，搅拌下加 入化合物2和KI，升温至80℃，加入KIO3，80℃下反应6h，反应完成后将反 应液倒入水中，过滤，沉淀用蒸馏水洗涤数次，乙醇重结晶，得黄色固体， 即为化合物3，反应式为：
所述步骤(3)的具体步骤为：
(3-1)化合物4b的合成：在反应容器中加入化合物3、吲哚、碘化亚铜、碳 酸铯和1,10-菲啰啉，氩气保护下注入纯化的DMF，加热到110℃反应48h， 反应完成后将反应液倒入水中，二氯甲烷萃取3次，合并有机相，无水硫酸 镁干燥，过滤，旋干溶剂，得黑色固体，柱层析分离，得黄色固体，即为 化合物4b，反应式为：
(3-2)化合物4b的合成：化合物4b的合成方法与化合物4a相同，得黄色固 体，即为化合物4b，反应式为：
(3-2)化合物4c的合成：化合物4c与化合物4a的合成方法相同，得黄色固 体，即为化合物4c，反应式为：
所述步骤(4)的具体步骤为：
(4-1)化合物A1-A4的合成：
在反应容器中加入三苯胺醛和丙二腈，溶于乙腈，滴入哌啶，80℃条件 下回流6h，反应完成后降至室温，倒入水中，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，柱 层析分离，得黄色固体，即为化合物A1，反应式为：
化合物A2的合成与化合物A1的合成方法相同，以化合物4a为原料，得 棕色固体，即为化合物A2，反应式为：
化合物A3的合成与化合物A1的合成方法相同，以化合物4b为原料，得 棕色固体，即为化合物A3，反应式为：
化合物A4的合成与化合物A1的合成方法相同，以化合物4c为原料，得 棕色固体，即为化合物A4，反应式为：
(4-2)化合物B1-B4的合成：
在反应容器中加入三苯胺醛和氰基丙烯酸，溶于乙腈，滴加哌啶，80℃ 下回流3h，反应完成后降至室温，将反应液倒入水中，加入HCl，乙酸乙酯 萃取3次，合并有机相，旋干，柱层析分离，得紫色粉末，即为化合物B1， 反应式为：
化合物B2的合成方法与化合B1的合成方法相同，以化合物4a为原料，得 紫黑色固体，即为化合物B2，反应式为：
化合物B3的合成方法与化合B1的合成方法相同，以化合物4b为原料， 得棕黑色固体，即为化合物B3，反应式为：
化合物B4的合成方法与化合B1的合成方法相同，以化合物4c为原料， 得棕黑色固体，即为化合物B4，反应式为：
(4-3)化合物C1-C4的合成：
首先合成化合物5：在反应容器中加入DMF、异佛尔酮、丙二腈、哌啶 后，滴加醋酸至不再产生白烟为止，常温下搅拌1h，再于120℃下反应6h， 反应完成后将反应液倒入水中，CHCl2萃取3次，合并萃取液，无水硫酸镁 干燥，旋干溶剂，得黑色油状物，柱层析分离，反应式为：
在反应容器中加入三苯胺醛、化合物5、甲苯、哌啶溶液和醋酸溶液， 常温下搅拌4h后，升至110℃反应18h，反应结束后，将反应液降至室温， 倒入到冰水中，CHCl2萃取3次，合并有机相，旋干，柱层析分离，得红色 固体，即为化合物C1，反应式为：
化合物C2的合成方法与化合物C1的合成方法相同，以化合物4a为原料， 得红棕色固体，即为化合物C2，反应式为：
化合物C3的合成方法与化合物C1的合成方法相同，以化合物4b为原料， 得红棕色固体，即为化合物C3，反应式为：
化合物C4的合成方法与化合物C1的合成方法相同，以化合物4c为原料， 得红棕色固体，即为化合物C4，反应式为：
一种吲哚-三苯胺-芳亚甲基丙二腈类太阳能共敏化染料，2-(4-(二吲哚氨 基)苯亚甲基)丙二腈类化合物(A1-A4)，2-氰基-3-(4-(二吲哚氨基)苯基)丙 烯酸类化合物(B1-B4)，2-(3-(4-(二吲哚氨基)苯乙烯基)-5,5-二甲基环己-2- 烯-1-甲叉基)丙二腈类化合物(C1-C4)。
所述的2-(4-(二吲哚氨基)苯亚甲基)丙二腈类化合物(A1-A4)的结构式 分别为：
所述的2-氰基-3-(4-(二吲哚氨基)苯基)丙烯酸类化合物(B1-B4)的结构 式分别为：
所述的2-(3-(4-(二吲哚氨基)苯乙烯基)-5,5-二甲基环己-2-烯-1-甲叉基)丙 二腈类化合物(C1-C4)的结构式分别为：
上述的吲哚-三苯胺-芳亚甲基丙二腈类太阳能共敏化染料作为共敏化染 料用于共敏化太阳能电池。
本发明的有益效果是：
本发明提供的新型氰基三苯胺类红光材料及其制备方法与现有技术相 比，具有以下优势：
1、首次将吲哚类衍生物和三苯胺的非平面结构重新组合后所得产物性 能优越，具有优良的非平面结构、优良的光谱性能和良好的电化学性能， 是一类优秀的染料敏化剂，说明在三苯胺母核上引入吲哚衍生物是获得性 能优越的染料的有效途径。
2、反应条件温和，操作简单，反应时间短，产率高，后处理简便；
3、反应成本低，经济高效，具有极高的实际应用价值。
附图说明
图1为实施例中产物的紫外吸收光谱；
图2为实施例中产物的荧光发射光谱
图3为实施例中产物的固态荧光光谱
图4为实施例中化合物C3的循环伏安图；
图5为化合物C4优化结构式；
图6为化合物C4在溶剂为CCl3模式下的能级图；
图7为四个染料测试所得的电池I-V曲线；
图8为共敏化电池性能测试。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例
1、吲哚-三苯胺-芳亚甲基丙二腈类红光材料的合成：其合成路线如下：
产物的结构式为：
1)化合物2的合成：
单口瓶中加入4.0g三苯胺和17.8mLDMF，搅拌溶解，冰浴下缓慢滴加 7.6mL三氯氧磷，冰浴下继续搅拌半小时，常温下搅拌1小时后，再缓慢升 温至45℃反应2h。反应结束后，将反应液倒入冰水中，用NaOH中和未反应 的POCl3，静置过滤得初产品，用乙醇重结晶得淡黄色固体，即为化合物2， 产率92％，熔点132-135℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS):δ＝9.79(s,1H), 7.69-7.71(d,J＝8.9,2H),7.35–7.39(t,J＝7.8,4H),7.18–7.21(m,6H),7.03(d, J＝8.9,2H)。
2)化合物3的合成：
250mL三颈瓶中加入100mL醋酸和10mL水，搅拌下加入2.0g化合物2和 1.8gKI，升温至80℃，加入1.7gKIO3，80℃下反应6h。反应完成后将反应 液倒入水中，过滤，沉淀用蒸馏水洗涤数次，乙醇重结晶，得黄色固体， 即为化合物3，产率93％，熔点140-142℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS): δ＝9.85(s,1H),7.72(d,2H,J＝9.0Hz),7.64(d,4H,J＝9.0Hz),7.06(d,2H, J＝9.0Hz),6.90(d,4H,J＝9.0Hz))。
3)化合物4a的合成：
茄形瓶中加入0.36g化合物3、0.28g吲哚、0.011g碘化亚铜、0.78g碳酸 铯和0.025g1,10-菲啰啉，氩气保护下注入纯化的DMF5mL，加热到110℃反 应48h，反应完成后将反应液倒入水中，二氯甲烷萃取3次，合并有机相， 无水硫酸镁干燥，过滤，旋干溶剂，得黑色固体，柱层析分离(二氯甲烷： 石油醚＝1:3)，得黄色固体0.09g，产率为26％，熔点114-116℃。1HNMR (CDCl3,100MHz,TMS):δ＝9.91(s,1H),7.80-7.82(d,2H,J＝8.0Hz), 7.72-7.74(d,3H,J＝8.0Hz),7.63-7.65(d,2H,J＝8.0Hz),7.54-7.56(d,4H,J＝ 8.0Hz),7.38-7.41(t,6H,J＝12Hz),7.20-7.27(m,4H,J＝28Hz),6.73-6.74(d, 2H,J＝4Hz)。
4)化合物4b的合成：
化合物4b的合成方法与化合物4a相同，得黄色固体，产率28％，熔点 118-121℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS):δ＝9.88(s,1H),7.76-7.78(d,2H, J＝8Hz),7.62-7.64(m,2H,J＝8Hz),7.48-7.51(d,4H,J＝12Hz),7.35-7.37(d, 4H,J＝8Hz),7.16-7.24(m,8H,32Hz),6.75-6.76(d,2H,4Hz),2.43(s,6H)。
5)化合物4c的合成：
化合物4c与化合物4a的合成方法相同，得黄色固体，产率28％，熔点 117-120℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS):δ＝9.87(s,1H),7.76-7.79(d,2H, J＝12Hz),7.60-7.66(m,5H,J＝24Hz),7.48-7.51(d,4H,J＝12Hz),7.34-7.36(d, 4H,J＝8Hz),7.16-7.22(m,7H,24Hz),2.41(s,6H)。
6)化合物5的合成：
10mL单口瓶中加入5mLDMF、0.14g异佛尔酮、0.1g丙二腈、10滴哌啶 后，滴加醋酸至不再产生白烟为止。常温下搅拌1h，再于120℃下反应6h。 反应完成后将反应液倒入水中，CHCl2萃取3次，合并萃取液，无水硫酸镁 干燥，旋干溶剂，得黑色油状物，柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯＝10:1)， 得0.1g棕色固体，即为化合物5，产率53％。熔点73-74℃。1HNMR(CDCl3, 400MHz,TMS):δ＝6.63-6.64(m,1H,J＝4Hz),2.53(s,2H),2.19(s,2H),2.05(s, 3H),1.03(s,6H)。
7)化合物A1的合成：
10mL单口瓶中加入0.1g三苯胺醛和0.036g丙二腈，溶于5mL乙腈，滴入 3滴哌啶，80℃条件下回流6h，反应完成后降至室温，倒入水中，过滤，蒸 馏水洗涤沉淀，柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯＝8:1)，得0.095g黄色固体， 产率81％，熔点123-126℃。1HNMR(DMSO,400MHz,TMS):δ＝8.23(s,1H), 7.31-7.34(d,2H,J＝12Hz),7.44-7.48(t,4H,J＝16Hz),7.25-7.31(m,6H,J＝ 24Hz),6.33-6.36(t,2H,J＝12Hz)。
8)化合物A2的合成：
化合物A2的合成与化合物A1的合成方法相同，以化合物4a为原料，得 棕色固体，产率80％，熔点113-116℃。1HNMR(DMSO,400MHz):δ＝8.30(s, 1H),7.91-7.93(d,2H,J＝8Hz),7.52-7.73(m，13H,J＝84Hz),7.07-7.25(m,7H, J＝72Hz),6.73-6.74(d,2H,J＝4Hz)。
9)化合物A3的合成：
化合物A3的合成与A1的合成方法相同，以4b为原料，得棕色固体，产 率80％，熔点112-115℃。1HNMR(DMSO,400MHz,TMS):δ＝8.31(s,1H), 7.87-7.90(d,2H,J＝8Hz),7.52-7.73(m,13H,J＝84Hz),7.07-7.25(m,7H,J＝ 72Hz),6.73-6.74(d,2H,J＝4Hz),2.43(s,6H)。
10)化合物A4的合成：
化合物A4的合成与化合物A1的合成方法相同，以化合物4c为原料，得 棕色固体，产率81％，熔点114-116℃。1HNMR(DMSO，400MHz，TMS):δ ＝8.31(s,1H),7.78-7.90(d,2H,J＝8Hz),7.36-7.63(m,8H,J＝108Hz),7.16- 7.24(m,8H,J＝32Hz),6.76-6.77(d,2H,J＝4Hz),2.43(s,6H)。
11)化合物B1的合成：
单口瓶中加入0.2g三苯胺醛和0.079g氰基丙烯酸，溶于10mL乙腈，滴加 3滴哌啶，80℃下回流3h，反应完成后降至室温，将反应液倒入水中，加入 10mL1MHCl，乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，旋干，柱层析分离(石油 醚:乙酸乙酯＝1:5)，得紫色粉末0.2g，产率80％，熔点218-224℃。1HNMR (CDCl3,400MHz,TMS):δ＝8.15(s,1H),7.91-7.94(d,2H,J＝8.0Hz), 7.37-7.41(t,4H,J＝16Hz),7.21-7.25(t,6H,J＝20Hz),7.01(d,2H,J＝8Hz)。
12)化合物B2的合成：
化合物B2的合成方法与化合物B1的合成方法相同，以化合物4a为原料， 得紫黑色固体，产率80％，熔点208-211℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS): δ＝8.19(s,1H),7.97-7.99(d,2H,J＝8.0Hz),7.71-7.73(d,2H,J＝8.0Hz), 7.63-7.65(d,2H,J＝8.0Hz),7.55-7.57(d,4H,J＝8.0Hz),7.37-7.42(m,6H,J＝ 20Hz),7.29(s,1H),7.16-7.22(m,5H,J＝24Hz),6.72-6.73(d,2H,J＝4Hz)。
13)化合物B3的合成：
化合物B3的合成方法与化合物B1的合成方法相同，以化合物4b为原料， 得棕黑色固体，产率80％，熔点208-215℃。1HNMR(DMSO,400MHz,TMS): δ＝8.20(s,1H),7.68-7.71(d,2H,J＝12Hz),7.62-7.64(t,2H,J＝8Hz), 7.32-7.36(t,5H,J＝16Hz),7.11-7.13(d,4H,J＝8Hz),6.94-7.06(m,10H,J＝ 32Hz)。
14)化合物B4的合成：
化合物B4的合成方法与化合物B1的合成方法相同，以化合物4c为原料， 得棕黑色固体，产率81％，熔点209-214℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS): δ＝8.18(s,1H),7.96-7.98(d,2H,J＝8Hz),7.61-7.65(m,4H,J＝16Hz), 7.51-7.53(d,4H,J＝8Hz),7.13-7.22(m,8H,J＝36Hz),2.41(s,6H)。
15)化合物C1的合成：
单口瓶中加入0.27g三苯胺醛、0.22g化合物5、5mL甲苯、10滴哌啶溶液 和2mL醋酸溶液，常温下搅拌4h后，升至110℃反应18h，反应结束后，将反 应液降至室温，倒入到冰水中，CHCl2萃取3次，合并有机相，旋干，柱层 析分离(石油醚:乙酸乙酯＝10:1)。得0.21g红色固体，产率48％，熔点 123-126℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS):δ＝7.30-7.39(m,6H,J＝ 36Hz),7.11-7.16(m,6H,J＝20Hz),7.01-7.05(t,3H,J＝16Hz),6.86-6.90(d, 1H,J＝16Hz),6.81(s,1H),2.61(s,2H),2.48(s,2H),1.10(s,6H)。
16)化合物C2的合成：
化合物C2的合成方法与化合物C1的合成方法相同，以化合物4a为原料， 得红棕色固体，产率50％，熔点117-120℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS): δ＝7.70-7.72(d,2H,J＝8Hz),7.60-7.61(d,2H,J＝8Hz),7.45-7.49(t,6H,J＝ 16Hz),7.32-7.36(m,6H,J＝16Hz),7.17-7.24(m,6H,J＝20Hz),7.02-7.06(d, 1H,J＝4Hz),6.89-6.93(d,1H,J＝4Hz),6.83(s,1H),6.70-6.71(d,2H,J＝4Hz), 2.61(s,2H),2.48(s,2H),1.09(s,6H)。
17)化合物C3的合成：
化合物C3的合成与化合物C1的合成方法相同，以化合物4b为原料，得 红棕色固体，产率51％，熔点115-118℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS):δ ＝7.62-7.64(d,2H,J＝8Hz),7.48-7.51(d,4H,J＝12Hz),7.35-7.37(d,4H,J＝ 8Hz),7.16-7.24(m,8H,J＝32Hz),7.02-7.06(d,1H,J＝16Hz),6.88-6.92(d,1H, J＝16Hz),6.82(s,1H),6.75-6.76(d,2H,J＝4Hz),2.60(s,2H),2.48(s,2H), 2.40(s,6H),1.09(s,6H)。
18)化合物C4的合成：
化合物C4的合成方法与化合物C1的合成方法相同，以化合物4c为原料， 得红棕色固体，产率50％，熔点113-117.5℃。1HNMR(CDCl3,400MHz,TMS): δ＝7.63-7.65(d,2H,J＝8Hz),7.58-7.60(d,2H,J＝8Hz),7.44-7.46(d,6H,J＝ 8Hz),7.29-7.32(d,4H,J＝12Hz),7.15-7.23(m,8H,J＝32Hz),7.02-7.06(d,1H, J＝16Hz),6.88-6.92(d,1H,J＝16Hz),6.82(s,1H),2.60(s,2H),2.48(s,2H), 2.40(s,6H),1.09(s,6H)。
2、产物的的紫外吸收光谱
紫外吸收光谱的测试采用ShimadzuUV-2501PC仪器进行测试，将样品 溶解在CCl3中，配制成浓度为1×10-5mol·L-1的溶液。得到的紫外吸收光谱 如图1所示。
结果表明：产物在300-350nm和442-498nm区间里面有两个吸收峰， 吸电子基相同时，供电子基即吲哚上的取代基位置对最大吸收波长没有影 响；供电子基相同时，引入异氟尔酮的产物紫外吸收波长发生明显红移。
3、产物的荧光发射光谱
荧光光谱用HitachiFL-4600荧光分光光度计测试。将样品溶解在CCl3中，配制成1×10-6mol·L-1的溶液。得到的荧光发射光谱如图2所示。
结果表明：吸电子基相同时，供电子基即吲哚上的取代基位置对最大 吸收波长没有太大影响；供电子基相同时，引入异氟尔酮的产物紫外吸收 波长发生明显红移。综合以上因素，C系列产物最大荧光发射波长已进入 红光区，具有开发为新型红光材料的潜力和极高的进一步研究价值。
4、固态荧光光谱
固态荧光光谱用HitachiFL-4500荧光分光光度计测试。将样品压片后测 试得到的谱图如图3所示。
结果表明：9个产物的最大固态荧光发射波长已进入红光区，具有开发 为新型红光材料的潜力和极高的进一步研究价值。
表1化合物的光谱性质a
a紫外最大吸收波长λmax和荧光最大发射波长λem，摩尔消光系数ε的取值 在λmax((20％)左右。
b荧光发射光谱在CHCl3中测试所得。
c荧光量子产率(Φ)以硫酸喹啉作为参考(Φ＝0.55)，在CHCl3中测试得 到的[137]。
d固态荧光测试在样品于固体状态下测试得到。
5、电化学性能测试
循环伏安图测试以四丁基六氟磷酸铵作为基质，溶于去离子水。使用 两个铂电极作为工作电极和对电极，使用SCE作为参考电极。使用 LK98APLUS电化学工作站进行测试，扫描速度100mV·s-1。所有化合都只 具有一个氧化峰，说明此类化合物具有稳定的阳离子自由基。化合物C3的 循环伏安图如图4所示。
表2产物电化学性质
a真空状态下，计算机组采用B3LYP/6-31G*。
b溶剂为CHCl3，计算机组采用B3LYP/6-31G*。
c计算a结束后，进行能量计算所得的能级差。
d以CH2Cl2(1×10-3molL-1)作为溶剂时的氧化电位，以0.1molL-1(n-C4H9)4NPF6作为导电基质，扫描速率为100mVs-1。
eEHOMO＝-(Eox+4.4V),ELUMO＝EHOMO-Eg。
6、高斯理论计算
用Gaussian09工具包、DFT理论、B3LYP/6-31G(d)对产物进行了理 论计算。化合物C4优化结果如图5。
分别对真空状态和CCl3溶剂模式进行了计算，对真空状态下能量进行 了计算，化合物C4在溶剂为CCl3模式下的能级图如图6所示。
从计算结果可知，化合物的HOMO能级分布在-5.21到-5.41eV之间， LUMO能级分布在-2.26eV到-3.03eV之间，与应用最为广泛的空穴传输材 料4,4，-(双1-萘基苯基氨基)联苯(NBP)(-5.20eV,-2.4eV)很想接近，说明此 类化合物具有很好的空穴传输能力。
在三苯胺母核上引入吲哚类衍生物之后，产物的HOMO能级提高，而 LUMO能级降低，说明引入吲哚一方面促进了染料的红移，另一方面使得 染料的HOMO能级与LUMO能级与半导体能级与电解质能级更加接近。满 足我们在第二章中对染料敏化太阳能电池中染料的设计条件。
7、电池性能测试
将产物B2和B4制作成了薄膜将其组装到NP/DNT/HS-TiO2太阳能电 池的阳极上，测定了其光电转换率，四个染料测试所得的电池I-V曲线如图 7。
表3不同染料的电池特性参数
结果表明，产物单独作为染料时光电转化率不高，B4号染料(有甲基) 不如B2号染料(无甲基)性能好，原因可能是甲基的疏水性使染料在纳米 TiO2上的吸附量降低。
8、共敏化电池性能测试
分别用B2、B4号染料与染料2-氰基-3-(4-二苯基氨基)丙烯酸(I，如 下式)进行共敏化，测试了所得的电池I-V曲线如图8。
表4共敏化染料太阳能电池特性参数
结果表明，共敏化太阳能电池的效率得到很大提高，表明这几个化合 物完全有能力作为共敏化染料参与到高效利用太阳能的共敏化太阳能电池 中，具有很好的开发前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进 和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。