隨著化石資源的日益匱乏和人們對能源需求量的增加,人們不斷地探尋清潔可再生無污染的新能源,太陽能在眾多替代能源中脫穎而出。在眾多太陽能電池類型中,鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）與其他有機太陽能電池相比,具有更高的光電轉(zhuǎn)化效率,且具有生產(chǎn)成本低廉,制作過程簡易等優(yōu)點而備受人們關(guān)注。本論文工作主要分為兩部分:第一部分,利用密度泛函理論（DFT）和含時密度泛函理論（TD-DFT）對兩個三苯胺類的原始分子（HTM1、HTM2）和設(shè)計的四個分子（HTM3、HTM4、HTM5、HTM6）的基態(tài)進行了優(yōu)化,并在6-31G（d）基組上進行了B3LYP泛函優(yōu)化。根據(jù)基態(tài)優(yōu)化數(shù)據(jù),計算了六種分子的鍵長、鍵角、能級和能隙、電離能及電子親和勢（IPs、EAs）、繪制了實驗分子和設(shè)計分子的前線分子軌道圖�；诨鶓B(tài)優(yōu)化結(jié)構(gòu),采用含時密度泛函（TD-DFT）方法計算吸收光譜。在激發(fā)態(tài)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,利用TD-DFT方法計算了熒光光譜。采用了馬庫斯理論對實驗分子和設(shè)計分子的陰離子和陽離子進行優(yōu)化,計算重組能和空穴遷移率。從理論上研究了 HTM1-6光電性能的相關(guān)參數(shù)。結(jié)果表明,原子取代對鍵長、鍵角以及分子的穩(wěn)定性影響很小。... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－１實驗分子ＨＴＭｌ和ＨＴＭ２及其四種設(shè)計的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)??設(shè)計的４種分子分別為ＨＴＭ３、ＨＴＭ４、ＨＴＭ５、ＨＴＭ６

０８?ｅＶ?（ＨＴＭ５）、２．３０１?ｅＶ?（ＨＴＭ６）。能隙的順序為??ＨＴＭ５?＜?ＨＴＭ４?＜?ＨＴＭ６?＜?ＨＴＭ１?＜?ＨＴＭ２?＜?ＨＴＭ３。與實驗分子?ＨＴＭ１?相比，ＨＴＭ４、??ＨＴＭ５、ＨＴＭ６的能隙分別減小了?０．２９５?ｅＶ、０．４８９?ｅＶ、０．１９６?ｅＶ。與實驗分子ＨＴＭ２相??比，ＨＴＭ４、ＨＴＭ５?和?ＨＴＭ６?分子的能隙分別增大了?０．３３２?ｅＶ、０．５２６?ｅＶ?和?０．２３３?ｅＶ。??采用Ｐ原子、Ｓｉ原子、Ｓｅ原子代替Ｓ原子使能隙減小了。??圖３－２為鈣鈦礦、Ｔｉ０２、實驗分子和四種設(shè)計分子的能級和能隙圖。能級圖可以更??直接地反映分子的ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ能級水平。從圖３－２可以更直接的看出，這６個分??子的ＨＯＭＯ能級接近鈣鈦礦的價帶（－５．４３?ｅＶ），更有利于空穴注入。另一方面，如果??ＬＵＭＯ能級高于鈣鈦礦的導(dǎo)帶（－５．４３?ｅＶ），則可以有效抑制電子回流。???（ＬＵＩＶｉｏｙ???（ＨＯＭＯ）??＇?－１．９８??－２．０－?－２．１９?－ｐ??？?－２．３７?—ｒ＂?９??９?ｃ?—Ｔ＂?－２．５６?－２．５〇??＿２．５．?—ｒ—?－２?６９?一一??－３．０－??ＣＴ＂?ＨＴＭ３??０?＂３－５￣?ＨＴＭ１?ＨＴＭ２?２．６４?ＨＴＭ４?ＨＴＭ５?ＨＴＭ６??＾?－３．９３?２．４９?２．５３?２．２０?２?００?２．３０??山?＿４．０－?－４．２?一???Ｓ??－４－５－?Ｔｉ０２?？?＿Ｌ＿??２?—１—?－４．６２?＂ＴＴｒ?．?〇ｑ?—??－５．０－?ｇ．?＾．８６?－４－７３?－４．７６?＂４．６

?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文??ＨＯＭＯ?ＬＵＭＯ??Ｓ－ｊ＊?＇Ｖ＊＊－?、一《??＜３ｆ?■＊？＊，▲■？??麗１??畫?？，一爹?ｕ??＞？＊?＞＜??夕ｖ?★毛?ｘ?？＊?＾??Ｈ？４?＼＞ＵＨ＾??－?？?ｖ（??ｘ?＞?？?＞■九??＞４＊?＞?？?？？＜？??Ｈ？５??ＨＴＭ６?？％?祕Ｚ?、？：：－＃??圖３－３研宄分子的ＨＯＭＯ和ＬＵＭＯ的前線分子軌道圖??３．３．３電離能、電子親和勢和絕對強度??當(dāng)有機物被光激發(fā)時，電子從ＨＯＭＯ能級轉(zhuǎn)移到ＬＵＭＯ能級。通過研宄有機材料??的電離能和電子親和性，可以判斷有機材料的電子獲取能力和電子丟失能力［６３＇Ｍ］。對于??有機材料，電荷轉(zhuǎn)移能力可以通過分子們電離能（／／＾）和電子親和能（丑也）來估計�？偟�??來說，較低的電子勢壘有利于空穴的輸運，較高的電子勢壘有利于電子的輸運［６５］。??表３－３為實驗分子們和設(shè)計分子們的／Ｐ值、似值和絕對硬度值。６種分子的值??計算結(jié)果分別為?５．５７２?ｅＶ?（ＨＴＭ１）、５．５２４?ｅＶ?（ＨＴＭ２）、５．３９３?ｅＶ?（ＨＴＭ３）、５．４５６?ｅＶ??（ＨＴＭ４）、５．３８３?ｅＶ?（ＨＴＭ５）、５．４２３?ｅＶ?（ＨＴＭ６）。計算得到的?分別為?１．５４８??ｅＶ（ＨＴＭｌ）、１．３２５?ｅＶ（ＨＴＭ２）、１．１５７?ｅＶ（ＨＴＭ３）、１．７５７?ｅＶ（ＨＴＭ４）、１．９１８?ｅＶ（ＨＴＭ５）、??１．８３５?ｅＶ（ＨＴＭ６）。從／Ｐ數(shù)據(jù)可以看出，設(shè)計的４個分子的值都小于實驗分子。在所有??分子中，ＨＴＭ５的最�。兄禐椋担常福�?ｅＶ，可以促進空穴遷移。從￡４數(shù)據(jù)可以看出

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于NiO電極的介觀太陽能電池研究[D]. 崔金.華中科技大學(xué) 2016

碩士論文
[1]苯并噻吩及吩噻嗪衍生物的結(jié)構(gòu)和光電性能[D]. 李珊.東北林業(yè)大學(xué) 2019
[2]無機鈣鈦礦單晶的制備及薄膜光學(xué)結(jié)構(gòu)的研究[D]. 李剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018



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