研究目的
合成并测试一种非对称推拉式酞菁染料（其电子给体为体积庞大的叔丁基咔唑基团，锚定基团为羧酸基团）作为染料敏化太阳能电池（DSSC）中的光敏剂。
研究成果
引入体积庞大的咔唑基取代基是减少染料聚集的有效策略，但其可见光区吸收较弱以及附着在TiO2表面的染料量较少，这可能是导致光伏参数较差的原因。
研究不足
太阳能电池的光伏参数令人失望，其低效率与较低的短路电流密度（Jsc）有关。可见光范围内吸收不足以及二氧化钛（TiO2）表面附着的染料量较少，可能是导致光伏参数不佳的原因。
1：实验设计与方法选择
该研究合成了含六个叔丁基咔唑基团和一个羧基的不对称酞菁(tCzZnPc1)，并将其作为光敏剂应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)。研究方法包括采用密度泛函理论(DFT)分析tCzZnPc1的几何构型、电子分布及前线轨道能级。
2：样本选择与数据来源
样本包含新合成的tCzZnPc1及其前驱体。表征数据来源于核磁共振(NMR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和质谱分析。
3：实验设备与材料清单
设备包括布鲁克Ascend 400核磁共振仪、瓦里安Cary 5或岛津UV-2600紫外-可见分光光度计以及布鲁克ultrafleXtreme基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)。材料包括咔唑、氘代二甲基亚砜、氟化铯、无水醋酸锌、氧化锌和氢氧化钾。
4：实验流程与操作步骤
合成过程采用锌(II)模板法，对4,5-双(3,6-二叔丁基-9H-咔唑-9-基)邻苯二腈与4-(羟甲基)邻苯二腈混合物进行环化反应后脱氢处理。光伏性能通过按标准流程制备的半透明和不透明DSSCs进行评估。
5：数据分析方法
采用Gaussian 09软件包进行DFT计算以分析电子分布和前线轨道能级。光伏参数在AM 1.5G光照条件下测定。
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