新型Salen Schiff碱铜配合物作为染料敏化剂在有机太阳能电池中的光电性能研究

本文推荐：该研究合成了一种基于Salen Schiff碱配体的铜配合物C17H16CuN2O2 [CuL]，通过紫外-可见光谱（UV-Vis）系统分析了其线性/非线性光学特性。结果表明，该材料具有2.3 eV直接带隙、87%高透光率及优异的非线性光学性能（χ(3)达10?12 esu），在有机太阳能电池（OSCs）和光电子器件中展现出巨大应用潜力。

　　

Highlight

基于Schiff碱配体的金属配合物因其优异的光学与结构特性备受关注。本研究聚焦新型C₁₇H₁₆CuN₂O₂ [CuL]单晶粉末，通过扫描电镜（SEM）证实其化学均一性，并利用紫外-可见光谱（UV-Vis）测定光学参数。Tauc定律分析显示其直接带隙为2.3 eV，乌尔巴赫能量（E_u）、折射率、消光系数等关键指标均被详细解析。尤为突出的是其三阶非线性极化率χ⁽³⁾和非线性折射率n₂高达10^?12 esu量级，彰显其在光子学和光电器件中的卓越潜力。

Characterization and experiment

实验采用Sigma-Aldrich试剂级化学品，通过核磁共振（¹H/¹³C NMR）、元素分析（CHNO）和红外光谱（ATR-FTIR）对材料进行表征。BRUKER AVANCE II 300超屏蔽谱仪和Thermo Scientific^TM Nicolet iS10傅里叶变换红外光谱仪为关键分析设备。

Chemistry

Salen Schiff碱配体H₂L通过丙烷-1,3-二胺与水杨醛缩合制备（参见前期工作[38,39]），再与铜盐乙醇回流反应高效合成目标铜配合物。其结构经多种光谱学方法确证，为后续光电性能研究奠定基础。

Conclusion

[CuL]复合物在紫外区透光率达87%，直接带隙2.116 eV证实其半导体特性。通过Wemple-DiDomenico单振荡器模型成功拟合折射率波长依赖性，获得色散能量E_d与单振荡能量E₀。该材料在太阳能转换和先进光电子应用中前景广阔。

（注：翻译部分严格保留原文专业术语与符号体系，如E_u、χ⁽³⁾等，并采用"乌尔巴赫能量"等学科规范译法，同时通过"彰显""前景广阔"等措辞增强表述生动性。）