請用此 Handle URI 來引用此文件：
http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/50429完整後設資料紀錄
| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 汪根欉(Ken-Tsung Wong) | |
| dc.contributor.author | Wen-Feng Yang | en |
| dc.contributor.author | 楊文鳳 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-15T12:40:24Z | - |
| dc.date.available | 2019-08-02 | |
| dc.date.copyright | 2016-08-02 | |
| dc.date.issued | 2016 | |
| dc.date.submitted | 2016-07-28 | |
| dc.identifier.citation | (1) http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2016/06/GSR_2016_Full_Report_REN
21.pdf (2) Chapin, D. M.; Fuller, C. S.; Pearson, G. L. J. Appl. Phys. 1954, 25, 676. (3) Kakiage, K.; Aoyama, Y.; Yano, T.; Oya, K.; Fujisawa, J.-i.; Hanaya, M. Chem. Commun. 2015, 51, 15894. (4) Hardin, B. E.; Snaith, H. J.; McGehee, M. D. Nature Photon. 2012, 6, 162. (5) Sima, C.; Grigoriu, C.; Antohe, S. Thin Solid Films 2010, 519, 595. (6) Park, N.-G.; Lagemaat, J. v. d.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. 2000, 104, 8989. (7) Hauch, A.; Georg, A. Electrochimica Acta 2001, 46, 3457. (8) Listorti, A.; O’Regan, B.; Durrant, J. R. Chem. Mater. 2011, 23, 3381. (9) Mishra, A.; Fischera, M. K. R.; Buerle, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2474. (10) Gao, F.; Wang, Y.; Shi, D.; Zhang, J.; Wang, M.; Jing, X.; Humphry-Baker, R.; Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10720. (11) Shi, D.; Pootrakulchote, N.; Li, R.; Guo, J.; Wang, Y.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M.; Wang, P. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17047. (12) Gao, F.; Cheng, Y.; Yu, Q.; Liu, S.; Shi, D.; Li, Y.; Wang, P. Inorg. Chem. 2008, 130, 10720. (13) Gao, F.; Wang, Y.; Zhang, J.; Shi, D.; Wang, M.; Humphry-Baker, R.; Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. G. Chem. Commun. 2008, 2635. (14) Cao, Y.; Bai, Y.; Yu, Q.; Cheng, Y.; Liu, S.; Shi, D.; Gao, F.; Wang, P. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 6290. (15) Daeneke, T.; Mozer, A. J.; Uemura, Y.; Makuta, S.; Fekete, M.; Tachibana, Y.; Koumura, N.; Udo Bach; Spiccia, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16925. (16) Zhang, S.; Yang, X.; Numata, Y.; Han, L. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1443. (17) Wang, Q.; Campbell, W. M.; Bonfantani, E. E.; Jolley, K. W.; Officer, D. L.; Walsh, P. J.; Gordon, K.; Humphry-Baker, R.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. 2005, 109, 15397. (18) Campbell, W. M.; Jolley, K. W.; Wagner, P.; Wagner, K.; Walsh, P. J.; Gordon, K. C.; Schmidt-Mende, L.; Nazeeruddin, M. K.; Wang, Q.; Grätzel, M.; Officer, D. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11760. (19) Bessho, T.; Zakeeruddin, S. M.; Yeh, C.-Y.; Diau, E.-G.; Grätzel, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6646. (20) Yella, A.; Lee, H.-W.; Tsao, H. N.; Yi, C.; Chandiran, A. K.; Nazeeruddin, M. K.; Diau, E. W.-G.; Yeh, C.-Y.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. Science 2011, 334. (21) Luo, J.; Xu, M.; Li, R.; Huang, K.-W.; Jiang, C.; Qi, Q.; Zeng, W.; Zhang, J.; Chi, C.; Wang, P.; Wu, J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 265. (22) Mathew, S.; Yella, A.; Gao, P.; Humphry-Baker, R.; Curchod, B. F. E.; Ashari-Astani, N.; Tavernelli, I.; Rothlisberger, U.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Nat. Chem. 2014, 6, 242. (23) Kim, S.; Lee, J. K.; Kang, S. O.; Ko, J.; Yum, J.-H.; Fantacci, S.; Angelis, F. D.; Censo, D. D.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16701. (24) Choi, H.; Baik, C.; Kang, S. O.; Ko, J.; Kang, M.-S.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 327. (25) Choi, H.; Raabe, I.; Kim, D.; Teocoli, F.; Kim, C.; Song, K.; Yum, J.-H.; Ko, J.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Chem. Eur. J. 2010, 16, 1193. (26) Zeng, W.; Cao, Y.; Bai, Y.; Wang, Y.; Shi, Y.; Zhang, M.; Wang, F.; Pan, C.; Wang, P. Chem. Mater. 2010, 22, 1915. (27) Haid, S.; Marszalek, M.; Mishra, A.; Wielopolski, M.; Teuscher, J.; Moser, J.-E.; Humphry-Baker, R.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M.; Bäuerle, P. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1291. (28) Joly, D.; Pelleja, L.; Narbey, S. p.; Oswald, F. d. r.; Chiron, J.; Clifford, J. N.; Palomares, E.; Demadrille, R. Sci. Rep. 2014, 4, 4033. (29) Yao, Z.; Zhang, M.; Wu, H.; Yang, L.; Li, R.; Wang, P. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3799. (30) Matta, S. K.; Kakiage, K.; Makuta, S.; Veamatahau, A.; Aoyama, Y.; Yano, T.; Hanaya, M.; Tachibana, Y. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 28425. (31) Kakiage, K.; Aoyama, Y.; Yano, T.; Oya, K.; Fujisawab, J.-i.; Hanaya, M. Chem. Commun. 2015, 51, 15894. (1) Shklover, V.; Ovchinnikov, Y. E.; Braginsky, L. S.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M. Chem. Mater. 1998, 10, 2533. (2) Hagfeldt, A.; Grätzel, M. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 269. (3) Park, S. S.; Won, Y. S.; Choi, Y. C.; Kim, J. H. Energy Fuels 2009, 23, 3732. (4) Abbotto, A.; Manfredi, N.; Marinzi, C.; Angelis, F. D.; Mosconi, E.; Yum, J.-H.; Xianxi, Z.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 1094. (5) Liu, J.; Zhang, J.; Xu, M.; Zhou, D.; Jing, X.; Wang, P. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3021. (6) Sahu, D.; Padhya, H.; Patra, D.; Yin, J.-F.; Hsub, Y.-C.; Lin, J.-T. S.; Lub, K.-L.; Wei, K.-H.; Lin, H.-C. Tetrahedron 2011, 67, 303. (7) Hung, W.-I.; Liao, Y.-Y.; Hsu, C.-Y.; Chou, H.-H.; Lee, T.-H.; Kao, W.-S.; Lin, J. T. Chem. Asian J. 2014, 9, 357. (8) Cao, D.; Peng, J.; Hong, Y.; Fang, X.; Wang, L.; Meier, H. Org. Lett. 2011, 13, 1610. (9) Dai, X.-X.; Feng, H.-L.; Huang, Z.-S.; Wang, M.-J.; Wang, L.; Kuang, D.-B.; Meier, H.; Cao, D. Dyes and Pigments 2015, 114, 47. (10) Dai, X.-X.; Feng, H.-L.; Chen, W.-J.; Yang, Y.; Nie, L.-B.; Wang, L.; Kuang, D.-B.; Meier, H.; Cao, D. Dyes and Pigments 2015, 122, 13. (11) Li, Q.; Shi, J.; Li, H.; Li, S.; Zhong, C.; Guo, F.; Peng, M.; Hua, J.; Qina, J.; Li, Z. J. Mater. Chem. 2012, 22, 6689. (12) Ren, X.; Jiang, S.; Cha, M.; Zhou, G.; Wang, Z.-S. Chem. Mater. 2012, 24, 3493. (13) Lu, X.; Jia, X.; Wang, Z.-S.; Zhou, G. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 9697. (14) Hong, Y.; Meier, H.; Su, C.-Y.; Liao, J.-Y.; Cao, D.; Zang, X.; Kuang, D.-B.; Wang, L. J. Org. Chem. 2011, 76, 8015. (15) Sirohia, R.; Kimb, D. H.; Yub, S.-C.; Lee, S. H. Dyes and Pigments 2012, 92, 1132. (16) Seo, K. D.; You, B. S.; Choi, I. T.; Ju, M. J.; You, M.; Kang, H. S.; Kim, H. K. ChemSusChem 2013, 6, 2069. (17) Heredia, D.; Natera, J.; Gervaldo, M.; Otero, L.; Fungo, F.; Lin, C.-Y.; Wong, K.-T. Org. Lett. 2010, 12, 12. (18) Macor, L.; Gervaldo, M.; Fungo, F.; Otero, L.; Dittrich, T.; Lin, C.-Y.; Chi, L.-C.; Fang, F.-C.; Lii, S.-W.; Wong, K.-T.; Tsai, C.-H.; Wu, C.-C. RSC Adv. 2012, 2, 4869. (19) Pozzi, G.; Orlandi, S.; Cavazzini, M.; Minudri, D.; Macor, L.; Otero, L.; Fungo, F. Org. Lett. 2013, 15, 4642. (20) Yum, J.-H.; Hagberg, D. P.; Moon, S.-J.; Karlsson, K. M.; Marinado, T.; Sun, L.; Hagfeldt, A.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 1576. (21) 羅鈞元，國立台灣大學碩士論文，應用於染料敏化太陽能電池之新穎雙錨基材料的設計與合成，中華民國103年7月 (22) Daeneke, T.; Mozer, A. J.; Uemura, Y.; Makuta, S.; Fekete, M.; Tachibana, Y.; Koumura, N.; Udo Bach; Spiccia, L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16925. (23) Jing, L.; WenJun, W.; JiaBao, Y.; Jin, T.; YiTao, L.; JianLi, H. Sci China Chem 2011, 54, 699. (24) Nazeeruddin, M. K.; Humphry-Baker, R.; P. Liska; Gratzel, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8981. (25) Tian, H.; Yang, X.; Chen, R.; Zhang, R.; Hagfeldt, A.; Sun, L. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11023. (1) Hara, K.; Sato, T.; Katoh, R.; Furube, A.; Ohga, Y.; Shinpo, A.; Suga, S.; Sayama, K.; Sugihara, H.; Arakawa, H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 597. (2) Hara, K.; Wang, Z.-S.; Sato, T.; Furube, A.; Katoh, R.; Sugihara, H.; Dan-oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Suga, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15476. (3) Zhu, W.; Wu, Y.; Wang, S.; Li, W.; Li, X.; Chen, J.; Wang, Z.-s.; Tian, H. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 756. (4) Zhu, H.; Li, W.; Wu, Y.; Liu, B.; Zhu, S.; Li, X.; Ågren, H.; Zhu, W. ACS Sustainable Chem. Eng. 2014, 2, 1026. (5) Haid, S.; Marszalek, M.; Mishra, A.; Wielopolski, M.; Teuscher, J.; Moser, J.-E.; Humphry-Baker, R.; Zakeeruddin, S. M.; Grätzel, M.; Bäuerle, P. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1291. (6) Li, R.; Zhang, M.; Yan, C.; Yao, Z.; Zhang, J.; Wang, P. ChemSusChem 2015, 8, 97. (7) Lin, L.-Y.; Tsai, C.-H.; Wong, K.-T.; Huang, T.-W.; Wu, C.-C.; Chou, S.-H.; Lin, F.; Chenc, S.-H.; Tsai, A.-I. J. Mater. Chem. 2011, 21, 5950. (8) Lin, L.-Y.; Tsai, C.-H.; Lin, F.; Huang, T.-W.; Choua, S.-H.; Wub, C.-C.; Wong, K.-T. Tetrahedron 2012, 68, 7509. (9) Wang, T. C.; Bury, W.; A, D.; Gómez-Gualdrón; Vermeulen, N. A.; Mondloch, J. E.; Deria, P.; Zhang, K.; Moghadam, P. Z.; Sarjeant, A. A.; Snurr, R. Q.; Stoddart, J. F.; Hupp, J. T.; Farha, O. K. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3585. (10) Wu, Y.; Zhu, W. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2039. | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/50429 | - |
| dc.description.abstract | 一般單錨基染料因其構形為棒狀結構，使染料容易有堆疊現象，導致電子注入效率下降，而雙錨基染料可以形成類螺旋的構形，有效抑制分子間的作用力，因此可以抑制暗電流的產生。本論文探討雙錨基染料分子結構、光物理性質以及元件效率表現之間的關係。在本論文中，我們設計與合成了兩個新穎苯架橋雙錨基染料p-BTTA與m-BTTA，兩個染料的主要差異在於苯環架橋連接的位置不同，雙錨基染料p-BTTA是以苯環的對位做為架橋，而m-BTTA則是以苯環的間位做為架橋。
在溶液態吸收光譜的表現中，由於雙錨基染料p-BTTA與m-BTTA延長了π共軛系統，可以觀察到其與結構類似的單錨基染料D21L6相比均有較寬與較強的吸收行為。雙錨基染料p-BTTA與m-BTTA相比，其表現出的消光係數較大，由理論計算結果可得p-BTTA結構中共軛區的平面性佳，因此對光子捕獲的能力較佳。由於雙錨基染料有較大的消光係數，因此有較佳的光捕獲率，使元件效率與D21L6 (效率5.33%) 相比均有更佳的表現。在單色光光電轉換效率中，m-BTTA在波長350奈米到630奈米表現中均超過80%，並在波長500奈米的位置有90%的光電轉換效率。因此，m-BTTA染料在使用碘電解質的條件下可達效率7.48%，是相同實驗條件下標準元件N719 (效率7.59%) 的98.6%表現。而p-BTTA受限於溶解度的影響，效率只能達到6.06%。 在第三章中，探討嘧啶對於染料結構的影響，分別設計出含嘧啶受體的染料OHexDPTP-BTBA與對照組M-TP-BTBA。由於在嘧啶結構中，無鄰位氫的立體障礙，使分子結構中的共軛區平面性可以提升，有助於電荷轉移。由元件結果可得，OHexDPTP-BTBA有不錯的短路電流16.13 mA/cm2，開路電壓為0.70 V，可以獲得7.45%的效率表現。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | As compared to the rod-shape of the single D-π-A analogue dye (D21L6), the twisted shape of the double D-π-A branched dye is favorable for reducing intermolecular interaction and retarding dark current. The relationship among the chemical structures, optoelectronic properties and device performance has been systematically investigated. In this work, novel benzene-bridged organic dyes (designated p-BTTAand m-BTTA) have been designed and synthesized for dye-sensitized solar cells (DSCs). The structural difference between the two sensitizers is the position of bridge.
Double D-π-A dye of p-BTTA and m-BTTA result in a broader and more intense charge transfer band in comparison to those of D21L6 because of extending π-conjugated framework. p-BTTA yields higher molar extinction coefficient than m-BTTA due to better planarity in conjugated reginon. m-BTTA and p-BTTA yield higher molar extinction coefficient than that of D21L6 which can improve light-harvesting capacity and demonstrate better solar cell performance than D21L6. The monochromatic incident photon-to-current conversion efficienc of m-BTTA-based DSCs exceeds 80% in abroad spectral region covering from 350 to 630 nm and reaches its maximum of 90% at 500 nm. Consequently, a high power conversion efficiency of 7.48% is achieved for a DSCs based on sensitizer m-BTTA using a liquid electrolyte, which reaches approximately 98.6% of the N719-based device (PCE=7.59%) under same condition. The lower conversion efficiency of p-BTTA (PCE=6.06%) is primarily attributed to its poor solubility. In chapter 3, OHexDPTP-BTBA dye which incorporates electron-deficient pyrimidine as the π-spacer has been designed and synthesized. In comparison with the model compound M-TP-BTBA, which adopts phenylene as the π-spacer, OHexDPTP-BTBA demonstrates better planarity in conjugated reginon which is favorable for effective intramolecular charge transfer. OHexDPTP-BTBA exhibits high power conversion efficiency up to 7.45%, with Voc of 0.70 V, Jsc of 16.13 mA/cm2. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-15T12:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-105-R03223136-1.pdf: 7184719 bytes, checksum: 59c2a6fe0fe736fecb7bff2c69b7d0df (MD5) Previous issue date: 2016 | en |
| dc.description.tableofcontents | 中文摘要 i
Abstract ii 目錄 iv 表目錄 vi 圖目錄 vii 分子結構 xi 第一章 緒論 1 1-1 背景 1 1-2 染料敏化太陽電池結構及工作原理 3 1-3 染料敏化太陽能電池元件測量相關參數 7 1-4 敏化太陽能電池文獻回顧與近年發展 11 1.4.1有機金屬染料: 11 1.4.2有機小分子染料 13 1-5 參考文獻 21 第二章 雙錨基材料應用於染料敏化太陽能電池材料 24 2-1 背景 24 2-2 分子設計與合成 37 2.2.1 予體結構與化合物8之合成 41 2.2.2 雙錨基p-BTTA染料的分子合成 42 2.2.3 雙錨基m-BTTA染料的分子合成 44 2-3 光物理性質 46 2-4 電化學性質 48 2-5 理論計算 51 2.5.1 染料分子最低能量構形 51 2.5.2 染料理論計算HOMO與LUMO電子雲分布 53 2-6 元件分析與效率量測 56 2.6.1 無添加共吸附劑CDCA的元件效率分析 57 2.6.2 添加共吸附劑CDCA的元件效率分析 60 2-7 結論 65 2-8 參考文獻 66 第三章 嘧啶受體材料應用於染料敏化太陽能電池材料 68 3-1 背景 68 3-2 分子設計與合成 73 3.2.1予體結構28與受體結構38之合成 73 3.2.2 OHexDPTP-BTBA結構之合成 75 3.2.3 M-TP-BTBA結構之合成 76 3-3 光物理性質 77 3-4 電化學性質 81 3-5 理論計算 83 3-6 元件分析與效率量測 87 3-7 結論 90 3-8 參考文獻 91 第四章 實驗部分 92 4-1 藥品與儀器 92 4-2 合成步驟 94 4-3 元件製作 113 附錄 116 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 染料敏化太陽能電池 | zh_TW |
| dc.subject | 染料敏化太陽能電池 | zh_TW |
| dc.subject | 雙錨基染料 | zh_TW |
| dc.subject | 雙錨基染料 | zh_TW |
| dc.subject | Double D-π-A Materials | en |
| dc.subject | Dye-Sensitized Solar Cells | en |
| dc.subject | Dye-Sensitized Solar Cells | en |
| dc.subject | Double D-π-A Materials | en |
| dc.title | 應用於染料敏化太陽能電池之新穎苯架橋雙錨基材料的設計與合成 | zh_TW |
| dc.title | Design and Synthesis of Novel Benzene-Bridged Double D-π-A Materials for Dye-Sensitized Solar Cells | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 104-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 孫世勝(Shih-Sheng Sun),蔡志宏(Chih-Hung Tsai) | |
| dc.subject.keyword | 染料敏化太陽能電池,雙錨基染料, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Dye-Sensitized Solar Cells,Double D-π-A Materials, | en |
| dc.relation.page | 129 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201601454 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2016-07-28 | |
| dc.contributor.author-college | 理學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 化學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 化學系 | |
文件中的檔案：
| 檔案 | 大小 | 格式 | |
|---|---|---|---|
| ntu-105-1.pdf 未授權公開取用 | 7.02 MB | Adobe PDF |
系統中的文件，除了特別指名其著作權條款之外，均受到著作權保護，並且保留所有的權利。