[发明专利]新型配体化合物在染料敏化太阳能电池中的应用

权利要求书

1.用于敏化染料太阳能电池中的含有“天线”基团的金属配体化合物。

2.权利要求1中所述含有“天线”基团的金属配体化合物，包含一个或多个二齿或三齿的芳杂环的金属螯合基团，具有至少一个“天线”基团。

3.权利要求1至2中所述含有“天线”基团的配体化合物具有如下分子式结构：

其中R₁和R₂各自独立地代表“天线”基团。

4.权利要求1至3中所述“天线”基团具有如下分子式结构：

5.金属有机配合物可用作染料，应用于敏化染料太阳能电池中，其中的金属配合物包含：

(一)一种金属，选自以钌，锇，铱，铼，铑，和铁等金属元素；

(二)一个到两个二齿或三齿用于“锚定”的有机配位体；

(三)一个到两个二齿或三齿有机含有“天线”基团的配位体；

(四)零到两个单齿配位体，包括：羧基，氢氧基团，卤代基，氰基，异氰酸基(-NCO)，异氰硫酸基(-NCS)等；

本发明改进之处包括：采用至少一个为根据权利要求1至4中所述的“天线”的配位体。

6.权利要求5中所述的用于“锚定”的有机配位体，是(一个，两个，三个或四个)杂环金属螯合基团，其中包括，但不仅限于，羧基(-COOH)，磷酸基(-PO3H2，-PO4H2)，磺酸基(-SO3H2，-SO4H2)，酰胺基(-CONHOH)，以及它们其去质子化的衍生物形式。

7.权利要求5中所述的可用作染料的金属有机配合物，可以是如下结构：

敏化染料金属配合物-1

和如下结构：

敏化染料金属配合物-2

8.一个可再生的光电化学电池，其中包括：光阳极(是至少一个半导体金属导氧化层材料作为的电池基板)，光敏染料，一个对电极，以及在光阳极和对电极之间的电解质，其中的光敏染料，是一个如上所述权利要求5至7“天线”基团的金属配体化合物。

9.权利要求8中所述的可再生的光电化学电池，其中所述的光敏染料是一个两亲性的分子结构，包括至少一个锚定基团，一个疏水部分以及一个终端基团，单层吸附在半导电金属氧化层上。其亲水性基团选自烷基羧酸，烷基二羧酸，烷基羧酸，烷基膦酸，烷基膦酸酯，烷基膦酸烷基二膦酸盐，烷基磺酸氨基酸，烷基磺酸盐，烷基羟肟酸，其中所说烷基可以是线性的，或者是树枝状，含有一到十二个碳原子。其疏水链部分可以突出在光敏染料单层分子层上。

10.权利要求8中所述的可再生的光电化学电池，其中所述的电解质是一个氧化还原系统，包括电化学活性的盐和形成一个上诉所说的电化学活性的盐阴离子或阳离子的氧化还原组。电解液中还包括极性有机溶剂，其沸点在正常大气压下，等于或大于100摄氏，其中包括，但不仅限于丁腈。