二碘代二苯乙烯基-氟硼荧(BODIPY)-4-(二苯氨基)苯乙炔偶联苯乙酸酯应用于DSSC 试剂家科研分享

染料敏化太阳能电池（DSSC）自1991年被Gratzel开发出来后已经成为新一代太阳能电池之一。由于成本低廉且设备制造简单，过去二十年来为染料敏化太阳能电池开发了数千种敏化剂。DSSC超过10%能量转移效率（PCE）的不仅限于如钌络合物和金属卟啉这类金属络合物染料还有许多具有D-P-A 结构的非金属材料可用于DSSC。但是他们中只有少数的能量转移效率能够超过10%。由于BODIPY具有高分辨的荧光量子产率(>90%)，强而可调的电子吸收性质，相对较长的激发态寿命，荧光发射在红和近红外区域，在普通有机溶剂中溶解性好，稳定性高，易于化学修饰等这些特征使得 BODIPY类化合物成为一类有潜力的光敏剂用于染料敏化太阳能电池。

将meso-位带有苯乙酸酯的二碘代二苯乙烯基的BODIPY经钯催化与4-(二苯氨基）苯乙炔发生Sonogashira交叉偶联反应得到相应的二炔基衍生物。经碱水解和酸处理后得到羧基类似物可以绑定到TiO2表面，用于染料敏化太阳能电池(DSSC)。

这些化合物，特别是二炔基类似物具有推-拉结构和高度共辄的π-体系，这使得Q波段移到了近红外区域。电化学研究表明，它们具有适合构造TiO2作电极，I3-/I-氧化还原电对作电解质的 DSSC的HOMO和LUMO能级。这些敏化剂经密度泛函理论计算优化结构，前沿分子轨道和吸收光谱。基于二碘联苯乙烯BODIPY 的 DSSC在AM 1.5G的标准阳光下的光伏转换效率达到了2.78%，同时入射光子到电流的转换效率(IPCE）在780 nm处大于45%。用二炔联苯BODIPY制造的 DSSC 能够在840 nm获得约20%的IPCE并且在整个可见光区延伸至约950 nm达到了近红外区域。这两种光敏剂的结构式如图

BODIPY氟化硼络合二吡咯甲川:

BDP-SS-CPT纳米颗粒

BODIPY荧光染料的小分子探针(BODIPY-C-Leu)  

BODIPY荧光染料标记半胱氨酸-亮氨酸(Cys-Leu)二肽结构

UiO-BDP-MnCO纳米材料

多维卟啉-BODIPY杂化体

亚甲基修饰BODIPY金属离子荧光探针

冠硫醚BODIPY金属离子荧光探针

苯胺-吡啶BODIPY金属离子荧光探针

羟基喹啉BODIPY金属离子荧光探针

聚酰胺BODIPY金属离子荧光探针

氮硫醚羧酸BODIPY金属离子荧光探针

BODIPY单体

BODIPY二聚体

BODIPY三聚体

aza-BODIPY二聚体

碘代氮杂Aza-BODIPY染料

卤代氮杂Aza-BODIPY染料

溴代氮杂Aza-BODIPY染料

磺基丙氨酸改性aza-BODIPY水溶性氮杂氟

单卟啉-aza-BODIPY共轭物

二卟啉-aza-BODIPY 共轭物

聚集诱导发光(AIE)活性基团修饰aza-BODIPY荧光染料

四苯乙烯修饰aza-BODIPY荧光染料