本文關(guān)鍵詞：高性能D-π-A型三芳胺類光敏染料的理論設(shè)計(jì)和表征

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【摘要】：基于密度泛函理論(DFT)以及含時密度泛函理論(TDDFT)計(jì)算,系統(tǒng)研究了具有不同π橋(環(huán)戊聯(lián)噻吩T和二萘嵌苯P)和受體(氰基丙烯酸CA、苯并噻二唑-苯甲酸BTBA和乙炔基苯并噻二唑-苯甲酸EBTBA)的6個D-π-A芳胺類染料分子的幾何和電子結(jié)構(gòu)、吸收光譜、電子注入壽命、染料吸附后導(dǎo)帶能級的移動以及電子復(fù)合速率等性質(zhì).計(jì)算結(jié)果表明,除TPA-P-BTBA分子外,其余分子均展現(xiàn)出可以與TPA-T-CA(C218)相媲美甚至超越的光捕獲能力;所有染料的電子注入壽命均在飛秒(fs)尺度上,展現(xiàn)出超快的電子注入速率;染料吸附之后所引起的TiO_2半導(dǎo)體導(dǎo)帶能級移動均為0.25 eV左右,有利于開路電壓(V_OC)的提高.重要的是,對于電子復(fù)合速率,TPA-T-CA約是TPA-T-EBTBA和TPA-P-EBTBA的44倍,是TPA-T-BTBA的11倍,因此推測,TPA-P-EBTBA、TPA-T-EBTBA以及TPA-T-BTBA將具有更高的短路電流、開路電壓和效率,將成為染料敏化太陽能電池(DSSC)領(lǐng)域中具有很大潛力的優(yōu)秀光敏劑替代者
【作者單位】： 東北師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21131001,21203019) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金 香港研究資助局研究用途補(bǔ)助金合作項(xiàng)目(20120043140001)資助
【分類號】：TQ610.1;TM914.4
【正文快照】： 1引言染料敏化太陽能電池(DSSC)具有的高轉(zhuǎn)換效率、低成本、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),使其商業(yè)化生產(chǎn)成為可能.染料敏化太陽能電池主要由半導(dǎo)體薄膜、染料敏化劑、電解質(zhì)和對電極等組成.其中,染料敏化劑是構(gòu)成DSSC器件的核心部件,主要有3種類型:(1)金屬釕染料[1],雖然此類染料轉(zhuǎn)換效率，

本文編號：1178180