1. 研究目的与意义
氟硼络合二吡咯甲川 (bodipy) 衍生物是一类良好的光敏染料，具有良好的稳定性、可修饰性好、高的摩尔消光系数 (110 5 l mol -1 cm -1 ) 和较高的氧化电位，其应用于染料敏化太阳能电池已有文献道.bodipy 的光谱吸收相对较窄，然而其良好的可修饰性可以克服这一缺点，实现光谱吸收的红移和拓宽，有利于提高电池的 j sc 。
目前基于bodipy 衍生物染料敏化太阳能电池材料的已经获得了较高的光电转换效率 ，展现出了良好的应用前景。
咔唑衍生物是另一类具有良好光电性质的化合物，其具有强的光谱吸收和光谱发射性能、很高的空穴传输能力以及较宽的带隙，在光电材料领域有广泛的应用 。
2. 国内外研究现状分析
由于ＢＯＤＩＰＹ荧光染料大多都具有优异的能，近年来修饰衍生 ＢＯＤＩＰＹ 荧光染料使其荧光发射向近红外区域红移的研究成为热点。
国内外在 ＢＯＤＩＰＹ 类染料的设计合成等研究方面进行了一系 列 开 创 性 工 作。
目 前 常 见 的 长 波 近 红 外ＢＯＤＩＰＹ荧光染料主要修饰衍生方法有：１ ）引入芳基、苯乙烯基、芳乙炔基等延长共轭链；2）引入拉电子基团或推拉电子体系；３ ）增加母体骨架的刚性结构；４）将ＢＯＤＩＰＹ 母体结构中 ８ 位的 Ｃ 改为Ｎ ，即合成 Ａｚａ － ＢＯＤＩＰＹ 荧光染料 。
3. 研究的基本内容与计划
以 BODIPY 为桥联结构， N- 苯基咔唑不同取代位置连接 BODIPY 桥作为给体单元，氰乙酸为受 体 单元 ， 设 计 合 成 3 种 新 型 D-π-A 结 构 的BODIPY 染料敏化剂 CB1~CB3 ，并对其光物理性质、电化学行为和光伏性能进行研究。
考察该类分子结构 - 性能之间的关系， 即 N- 苯基咔唑 2-位、 3- 位及苯基 4- 位连接方式对分子性能的影响规律；探索这种咔唑 -BODIPY 共轭结构在光电材料领域中的应用前景，期望开发优良的光电材料。
4. 研究创新点
合成了 3 种基于 n- 苯基咔唑和 bodipy的 d-π-a 型光敏染料 (cb1~cb3) 。
光物理、电化学性质和光伏性能研究及理论计算结果显示： 3 种染料具有宽的光谱响应范围和高摩尔消光系数，有较为适合的能级结构，满足染料光敏剂的要求。
结构 - 性能关系结果表明： n- 苯基咔唑的咔唑环与 bodipy桥相连的分子 (cb1 ，cb2) 表现出更优良的光电性质；且咔唑环上 2- 位取代的分子 (cb2) 比 3- 位取代的分子 (cb3) 具有更优良的光谱吸收、能级结构及光伏性能。
