含中氮茚有机太阳能电池染料敏化剂的分子设计

【摘要】：采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究了9个新的中氮茚[3,4,5-ab]异吲哚(INI)为给体的染料敏化剂性质.对影响电池效率的光捕获效率、电子注入、染料再生和电荷复合等重要因素与D5和D9染料进行了对比.计算表明,设计的INI系列敏化剂在440–500 nm内有最大吸收峰,表现出明显的电荷分离特征,INI2具有比D9染料更高的最大理论短路电流.Fukui反应指数计算指出INI2的亲核加成最易实现.染料分子在二氧化钛(101)面吸附计算表明,染料INI2以间接注入途径实现电子注入.综合计算结果,中氮茚INI染料有希望作为性能优良的染料敏化剂而得到应用. 【作者单位】： 延边大学理学院化学系;江苏省低维材料化学重点建设实验室 淮阴师范学院化学化工学院;东北师范大学化学学院 功能材料化学研究所;
【关键词】： 中氮茚[ -ab]异吲哚 染料敏化太阳能电池 电子吸收光谱 光捕获效率 密度泛函理论 含时密度泛函理论
【基金】：国家自然科学基金(21131001,21273030,21203019,21203020)资助项目~~
【分类号】：O626;TM914.4
【正文快照】： 1引言2计算方法近年来,化石燃料消耗的增长以及环境污染引采用杂化密度泛函B3LYP19/6-31g*方法对染料起了人们对绿色能源的广泛关注和深入研究.太阳分子基态的几何构型进行全优化,频率计算分析验能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,具证得到的几何构型均为稳定结构.为

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