含氟香豆素型激光染料的研究

合成了七个含氟香豆素型激光染料,测定了它们的光谱数据、激光性能、调谐范围和激光转换效率。其中两个染料具有较宽的调谐曲线:467～522 nm和471～491 nm;较高的能量转换效率:37%和22.9%;以及稳定的光化学性能。具有实用价值。     

若丹明6G掺合在P（MMA＋MAA）共聚物中的固体染料激光研究

用共聚合方法制备了若丹明６Ｇ掺合在Ｐ（ＭＭＡ＋ＭＡＡ）共聚物中的固体染料样品，对其进行了光谱和激光性能的研究，得到了泵浦光－染料激光转换效率１５％，激射寿命２万脉冲以上的固体染料激光输出，并和其它基体的若丹明６６固体染料激光进行了比较，对激光染料光和热稳定性进行了讨论。     

菁染料光伏器件的研究

本文研制了菁染料与金属铝层形成Schottky势垒所组成固体P-n结的光伏器件,其开路电压超过500毫伏,光谱吸收范围遍及可见光区,光电转换效率高于0.1%,可进一步发展成太阳能电池。同时,对若干光伏效应尤为显著的份菁、多核菁及七甲川链上具有桥链的硫三碳菁染料所研制的光伏器件,探索了它们作为激光探测元件的可能性,在输出为10毫瓦的He—Ne激光激发下,能够产生320毫伏的光生伏特效应,其量子效率为6%。     

2,5—二取代噁唑的荧光量子产率和激光转换效率的研究

测试了2—联苯基—5—苯基噁唑和13种5—对位取代苯基衍生物的荧光量子产率和激光转换效率,发现其中的十一种化合物作为近紫外区的激光染料使用,比2,5—二苯基噁唑(PPO)要好,并就取代基效应和光谱性质之间的关系进行了初步探讨。     

香豆素衍生物激光染料的研究

合成了四个新型香豆素衍生物激光染料,研究了其中两个染料的吸收光谱和发射光谱的溶剂效应,揭示了染料吸收光谱红移及发射光谱的Stokes红移的内在本质。在YAG染料激光器上对它们的激射性能进行了测试,结果表明,含三氟甲基的两个染料具有优良的激光性能。     

含羧基苯并噻唑系列菁染料的性能

描述了含羧基活性官能团菁染料的合成,用红外光谱、紫外可见光谱和核磁共振波谱对其结构进行了表征。研究了这类染料在不同溶剂中的分子吸收光谱和荧光光谱,发现取代基和溶剂对染料的最大吸收波长有不同程度的影响。采用Nicol理论研究了此类化合物的溶剂效应,结果表明：此类化合物最大吸收峰的波数与函数f（n,ε）存在良好的线性关系,最大吸收波长总体上随着溶剂折射率的增大发生红移。     

一种新型国产染料Oxazine(1)的激光输出特性

用电光调Q的YAG倍频激光泵浦Oxazine(1)染料,获得了较强的激光输出。输出激光带宽为6650A～7070A,中心波长6860A。测得输出-浓度曲线,当泵浦光能量一定时,在最佳浓度下染料激光输出最强。Oxazine(1)输出光强和激光转换效率对泵浦光强有较大的依赖关系,泵浦光愈强,染料激光输出愈强,转换效率愈高。     

掺Yb^3＋双包层光纤激光器

研究了掺Yb^3 双包层光纤激光器,测量了掺Yb^3 双包层光纤的荧光光谱特性和激光光谱特性,实验表明,中心波长为1.078μm的激光输出,最大输出功率为233mW,斜率效率为79.6%,光－光转换效率为30.2%。     

新型高光电转换效率有机染料敏化太阳电池

中科院长春应用化学研究所王鹏研究小组研发出一种具有高吸收系数的有机染料C217，该染料以3，4-乙烯二氧基噻吩与二并噻吩偶联结构作为共轭单元，结合三芳胺给体和氰基乙酸受体，实现了染料的宽光谱吸收。在以乙腈为电解质溶剂的器件中达到了9．8％的光电转换效率，结合无溶剂离子液体电解质，实现了光电转换效率达8．1％的长期光热稳定的染料敏化太阳电池。这两项指标均为有机染料敏化太阳电池的最好结果。其性能已经非常接近钌染料。     

吡喃类激光染料的合成及光谱研究

在香豆素激光染料的基础上进行刚化环构,合成了10个吡喃类激光染料。运用自洽场分子轨道理论对染料吸收光谱和荧光光谱进行了理论上的研究,並通过对染料光谱计算值和实验测定值的比较,确定了它们之间的线性关系。     

菁染料的聚集态与荧光效应

本文着重研究了三只增感效率较高的菁染料在不同溶剂和不同浓度下的聚集态和荧光光谱。通常在甲醇溶液中染料的吸收光谱呈单分子态,荧光光谱有Stokes位移,在碱性水溶液中吸收光谱有明显双峰荧光光谱,而无Stokes位移,同时还计算了相应的荧光量子产率,结果为J聚集态的染料Ⅰ比产生二聚集态的染料Ⅱ的荧光量子产率高。菁染料的荧光光谱强度随不同的浓度、不同pH卤盐和表面活性剂的加入而发生变化。     

若丹明B在丙三醇:水混合溶剂中的激光振荡

根据对若丹明B分别在无水乙醇、丙三醇,水中的发光资料的分析,以及考虑到它们的物理特性,予期用丙三醇:水混合液作激光染料若丹明B的溶剂,可能比通常所用的无水乙醇作溶剂优越。在普通直管氙灯泵浦的染料激光器中,实验上证实了这点。     

多甲川苯乙烯菁染料的合成及其溶剂效应

本文合成了六个多甲川苯乙烯型菁染料,研究了溶剂对其最大吸收波长、Stokes位移及荧光量子效率的影响。比较了两个典型的用来描写溶剂对吸收波长影响的McRae方程和Nicol方程,发现前者在这里更为适合。结果还表明,这些染料在不同溶剂中的Stokes位移较好地符合Lippert方程,溶剂性质对染料的荧光效率影响很大。     

一种菁染料在溶液中的聚集状态研究

用分光光度法记录了一种菁染料在不同溶剂中的吸收光谱，研究了染料浓度，溶剂性质，外加盐离子和温度对染料聚集状态的影响。在适当条件下可以获得所需要的染料聚集状态。     

国内新闻

染料敏化太阳电池研究新进展 中国科学院长春应用化学研究所王蘑课题组在高性能有机染料敏化太阳电池研究方面取得重要进展,研制出一个具有高吸收系数的有机染料C217,该染料在以乙腈为电解质溶剂的器件中达到了9．8％的光电转换效率;结合无溶剂离子液体电解质,实现了光电转换效率达8．1％的长期光热稳定的染料敏化太阳电池。     

单晶硅表面键合复合份菁及其伏－安特性

用化学方法将３种复合份菁化学键合于单晶硅表面，并用激光拉曼光谱和Ｘ－光电子能谱进行了表征。暗的和光照的伏安特性测量表明键合染料的ｎ—Ｓｉ表面具有光生伏特效应，证实了ｎ－Ｓｉ－侧存在电子势垒。     

固态染料敏化二氧化钛纳晶薄膜太阳能电池的研究进展

固态染料敏化太阳能电池是目前能源研究的热点领域之一。我们设计并合成了一系列含有不同特性基团(如柔软的高分子链、可现场固化基团和高电导的离子液体基团)的高分子固态电解液应用于染料敏化太阳能电池;同时,结合理论模拟计算得出的二氧化钛纳晶薄膜工作电极和对电极的光散射效应与光限域效应能提高电池的光吸收效率,二氧化钛纳晶薄膜孔隙率的增大能增加固态电解液在膜内的渗透和扩散,对工作电极和对电极进行结构优化可得到高光电转换效率的固态染料敏化太阳能电池。     

单晶硅表面键合复合份菁及其伏—安特性

用化学方法将３种复合份菁化学键合于单晶硅表面，并用激光拉曼光谱和Ｘ－光电子能谱进行了表征。暗的和光照的伏安特性测量表明键合染料的ｎ－Ｓｉ表面具有光生伏特效应，证实了ｎ－Ｓｉ－侧存在于电子势垒。     

分光镜法激光脉冲展宽器的研制

在激光分离同位素、激光化学、激光导星（人造星）技术等领域,为了提高脉冲激光的利用效率,需将激光脉冲展宽。介绍了各种光学方法展宽激光脉冲的基本原理,并对由分光镜和反射镜组成的激光脉冲展宽器进行了具体的实验研究,这种展宽器被设计成将脉宽为２０～２５ｎｓ的染料激光脉宽展宽１倍左右。它把原始脉冲分成４个独立的子脉冲,每个子脉冲的幅值是原始脉冲的１／４,但时间序列相继延迟７～１０ｎｓ,然后通过合光镜把这些子脉冲首尾相接堆积成一个脉冲。实验结果表明,脉冲持续时间可增加２０～３０ｎｓ,在波长为５７０～６００ｎｓ的染料激光能量转换效率达８０％以上,对某些波长的能量转换效率甚至超过９０％。     

水热法合成染料敏化太阳能电池薄膜电极及其性能

目的研究不同水热反应条件对薄膜太阳能电池性能的影响,使其光电转换效率达到较高水平.方法采用通常的水热合成方法制备纳米Ti O2和掺Zn2+纳米Ti O2,用其组装染料敏化太阳能电池,利用紫外可见光谱测试分析不同薄膜样品对染料的吸附量和吸光特性,利用标准太阳光模拟器和数字源表测定电池的光电转换效率,利用扫描电子显微镜观察薄膜形貌.结果用180℃水热反应12 h合成的纳米Ti O2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达到4.00%.用200℃水热反应12 h并且掺杂Zn2+的纳米Ti O2制作成的电池,所得光电转换效率最高可达3.65%.纳米Ti O2薄膜对染料的吸附量最高可达2.51×10-7mol/cm2.结论扫描电镜观察揭示出样品的孔结构丰富,有较小的粒径,说明水热合成法制备的纳米Ti O2薄膜电极具有较大的比表面积.当230℃水热反应12 h时,Ti O2薄膜对染料的吸附量最大.当180℃水热反应12 h时,染料敏化太阳能电池的光电转换效率最大.Zn2+的掺杂并未改善薄膜电极的光电特性.