[发明专利]用于染料敏化太阳能电池的具有大有机抗衡阴离子的次甲基染料

权利要求书

1.一种包含用式(I)染料敏化且由氧化物半导体细颗粒制成的多孔膜 的电极层：

其中：

n为1、2、3、4、5或6；

R¹和R²彼此独立地选自氢；未取代的C₁-C₂₀烷基，其中烷基未被间隔或被 O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；取代的C₁-C₂₀烷基，其中烷基未被间隔 或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；未取代的C₁-C₂₀环烷基，其中烷基 未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；取代的C₁-C₂₀环烷基，其 中烷基未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；未取代的C₆-C₂₀芳基；取代的C₆-C₂₀芳基；未取代的C₆-C₂₀杂芳基；取代的C₆-C₂₀杂芳基； 或者

R¹可额外为式D的残基；

各D独立地选自式D.1和D.2的残基：

其中：

_*––––表示与式(I)化合物的其余部分的键；

R¹⁷和R¹⁸彼此独立地选自未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的 C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷 基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、 未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取代的杂 环基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未 取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族 结构部分未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔，其中R¹⁴为氢、 C₁-C₂₀烷基或C₆-C₁₀芳基；

或者

R¹⁷和R¹⁸与它们所连接的氮原子一起形成未取代或取代的5、6或7元环；

或者

R¹⁷和R²⁰与R¹⁷所连接的氮原子以及R²⁰和N-R¹⁷所连接的苯环的碳原子一起 形成未取代或取代的5、6或7元环；

或者

R¹⁷和R²²与R¹⁷所连接的氮原子以及R²²和N-R¹⁷所连接的苯环的碳原子一起 形成未取代或取代的5、6或7元环；

和/或

R¹⁸和R¹⁹与R¹⁸所连接的氮原子以及R¹⁹和N-R¹⁸所连接的苯环的碳原子一起 形成未取代或取代的5、6或7元环；

R¹⁵、R¹⁶、R¹⁹、R²⁰、R²¹、R²²、R²³和R²⁴彼此独立地选自氢、NR²⁵R²⁶、 OR²⁵、SR²⁵、NR²⁵-NR²⁶R²⁷、NR²⁵-OR²⁶、O-CO-R²⁵、O-CO-OR²⁵、 O-CO-NR²⁵R²⁶、NR²⁵-CO-R²⁶、NR²⁵-CO-OR²⁶、NR²⁵-CO-NR²⁶R²⁷、 CO-R²⁵、CO-OR²⁵、CO-NR²⁵R²⁶、S-CO-R²⁵、CO-SR²⁵、CO-NR²⁵-NR²⁶R²⁷、 CO-NR²⁵-OR²⁶、CO-O-CO-R²⁵、CO-O-CO-OR²⁵、CO-O-CO-NR²⁵R²⁶、 CO-NR²⁵-CO-R²⁶、CO-NR²⁵-CO-OR²⁶、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未 取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代 的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的 C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、 未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的 C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族 结构部分未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；

R²⁵、R²⁶和R²⁷彼此独立地选自氢、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或 取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基 炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取 代的杂环基、未取代或取代的C₄-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯 基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族 结构部分未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；

A为式A.1、A.2、A.3、A.4、A.5、A.6和A.7的残基：

其中：

#––––表示与式I化合物的其余部分的键；

R²⁹为残基G、氢、卤素、OR³⁶、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取 代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基 炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代或取 代的杂环基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯 基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族 结构部分未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；

R³⁰、R³¹、R³²和R³³彼此独立地选自残基G、氢、卤素、OR³⁶、NO₂、CN、 COR’、COOR’、SO₂R’和SO₃R’、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代 或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取代或取代的 C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂芳基、未取代 或取代的杂环基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烷基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族 结构部分未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；

R’独立地选自未取代的芳基、取代的芳基、具有1-10个碳原子的未取代烷 基、具有1-10个碳原子的包括取代基的取代烷基、具有5-7个碳原子的未 取代环烷基，和具有5-10个碳原子的包括取代基的取代环烷基，其中在所 述烷基或环烷基中，在相应C原子之间可插入一个氧原子或两个不相邻的 氧原子；

其中在(A.7)中，任选地，R³⁰和R³¹与它们所连接的碳原子一起或者R³²和R³³与它们所连接的碳原子一起形成未取代或取代的5、6或7元环；

条件是至少一个基团R²⁹、R³⁰、R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵为残基G；

其中：

R³⁶为未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或 取代的杂芳基，其中烷基未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；

Q为-S-、-C(R³⁴)(R³⁵)-、-O-；

R³⁴和R³⁵彼此独立地选自残基G、氢、卤素、OR³⁶、未取代或取代的C₁-C₂₀烷基、未取代或取代的C₂-C₂₀链烯基、未取代或取代的C₂-C₂₀炔基、未取 代或取代的C₇-C₂₀芳烷基、未取代或取代的C₈-C₂₀芳基链烯基、未取代或 取代的C₈-C₂₀芳基炔基、未取代或取代的C₆-C₂₀芳基、未取代或取代的杂 芳基、未取代或取代的杂环基、未取代或取代的C₅-C₂₀环烷基、未取代或 取代的C₅-C₂₀环烯基和未取代或取代的C₆-C₂₀环炔基，

其中烷基，链烯基，炔基，或芳烷基、芳基链烯基或芳基炔基中的脂族 结构部分未被间隔或被O、S、CO、NR¹⁴或其组合间隔；

G选自-R²⁸-COOH、-R²⁸-COO^-Z⁺、-R²⁸-CO(C＝O)OH、-R²⁸-CO(C＝O)O^-Z⁺、 -R²⁸-S(＝O)₂OH、-R²⁸-S(＝O)₂O^-Z⁺、-R²-O-S(＝O)₂OH、-R²⁸-O-S(＝O)₂O^-Z⁺、 -R²⁸-P(＝O)(OH)₂、-R²⁸-P(＝O)(O^-Z⁺)₂、-R²⁸-P(＝O)(OH)(O^-Z⁺)、 -R²⁸-O-P(＝O)(OH)₂、-R²⁸-O-P(＝O)(O^-Z⁺)₂、-R²⁸-O-P(＝O)(OH)(O^-Z⁺)、 -R²⁸-CO-NH-OH、-R²⁸-S(＝O)₂NH-OH、-R²⁸-NR¹⁴-S(＝O)₂OH和 -R²⁸-NR¹⁴-S(＝O)₂O^-Z⁺；

其中：

R²⁸为直接键、C₁-C₂₀亚烷基、C₂-C₄亚链烯基或C₆-C₁₀亚芳基；

Z⁺为有机或无机阳离子当量；和

Y^-为能吸收波长为400-1000nm的电磁辐射的阴离子。