[发明专利]一种希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法

说明书

本发明涉及一种希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法。本发明涉及的希夫碱锌配合物ZnL，其最大紫外吸收波长为435nm，最高占有轨道(HOMO)的能级为‑5.34eV，最低空轨道(LUMO)的能级为‑3.03eV。将本发明希夫碱锌配合物ZnL作为染料制备成的染料敏化太阳能电池，光伏参数分别是开路电压V_oc为629mV，短路电流密度J_sc为2.11mA·cm^‑2，填充因子FF为70.46％，光电转换效率η为0.99％。

技术领域

本发明涉及一种染料敏化剂及其制备方法，具体涉及希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法。

背景技术

染料敏化太阳能电池(DSSCs)因其制造成本相对低廉，制造工艺相对简单，性能却相对稳定而受到广泛关注。染料是DSSCs中关键的组成部分，用于敏化DSSCs的敏化剂材料种类繁多，主要的染料有纯有机染料、量子点染料、有机金属配合物染料等。目前，有机金属配合物类染料是一大研究热点，有机金属配合物染料敏化剂用到最多的是钌的配合物，此外还有铱、铁、钴、锌、铂等的配合物，配体大多使用联吡啶、酞菁、卟啉等。

席夫碱是一类具有优良配位活性的化合物，因其含有亚胺或甲亚胺特性基团(－RC＝N－)，其杂化轨道上的N原子具有孤对电子，因而具有良好的配位能力和非常大的灵活性。席夫碱可与多种金属化合物生成配合物，长期受到人们的关注。席夫碱及其衍生物作为一类重要的有机配体和有机合成中间体已广泛地应用于分子催化、生物活性、药物分子设计、农药、医药、非线性光学材料、功能材料、分子(离子)识别、腐蚀以及分析领域等方面。常见的席夫碱有水杨醛类席夫碱、氨基酸类席夫碱、吡唑啉酮类席夫碱、安替吡啉类席夫碱、含硫类席夫碱、喹啉类席夫碱、唑类席夫碱、β－二酮类席夫碱、芴类席夫碱、二茂铁基席夫碱、带开链冠醚键的席夫碱、大环席夫碱等。

目前，未见有关此类席夫碱类铂配合物在染料敏化太阳能电池中应用的报道，因此，我们需要对应用于染料敏化太阳能电池的席夫碱类配合物进行开发和研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种希夫碱锌配合物ZnL及其制备方法。希夫碱锌配合物ZnL可应用在染料敏化太阳能电池中。

本发明的目的之一提供一种希夫碱锌配合物ZnL，其结构式为：

本发明的另一目的是提供希夫碱锌配合物ZnL的制备方法，包括如下步骤：

1)将3,4-二氨基苯甲酸和3,5二叔丁基水杨醛通过缩合作用制备得到希夫碱配体L；

2)将希夫碱配体L和Zn(CH₃COO)₂·2H₂O反应合成希夫碱锌配合物ZnL。

步骤1)中所述希夫碱配体L，由3,4-二氨基苯甲酸和3,5二叔丁基水杨醛以摩尔比1﹕2～4制备得到。

更优选地，步骤1)中所述希夫碱配体L，由3,4-二氨基苯甲酸和3,5二叔丁基水杨醛以摩尔比1﹕3制备得到。

优选地，步骤1)中所述缩合作用的温度设置为70～78℃。

更优选地，步骤1)中所述缩合作用的温度设置为78℃。

优选地，步骤2)中所述希夫碱锌配合物ZnL，由希夫碱配体L和Zn(CH₃COO)₂·2H₂O以摩尔比1﹕1～1.5制备得到。

更优选地，步骤2)中所述希夫碱锌配合物ZnL，由希夫碱配体L和Zn(CH₃COO)₂·2H₂O以摩尔比1﹕1制备得到。

优选地，步骤2)中所述反应的温度设置为60～78℃。