染料敏化太阳能电池中染料分子共轭π桥的扩展(英文)

【摘要】：以染料分子D5为原型,采用不同类型和数量的共轭桥单元来设计D-π-A型有机分子,采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)来模拟计算分子的形貌、分子轨道能级以及紫外-可见光谱,为染料敏化太阳能电池(DSSCs)的敏化分子寻找适合的共轭桥.采用"次甲基链"、"呋喃环"或"噻吩环"、"次甲基链和呋喃环"或"次甲基链和噻吩环"作为共轭桥单元,使得分子的吸收光谱依次红移.随着共轭桥单元的增加,分子的吸收光谱有剧烈的红移,但随着共轭桥单元数量的进一步增加,分子吸收光谱的红移现象减弱.分子的最低未占据分子轨道(LUMO)能级逐渐降低,而最高占据分子轨道(HOMO)能级逐渐升高.采用3个"次甲基链和呋喃环"或者"次甲基链和噻吩环"作为共轭桥时,HOMO能级已经高于氧化还原电解质的能级,而在极性溶液中,由2个"次甲基链和噻吩环"单元作为有机分子的共轭桥时,分子的HOMO能级已经高于氧化还原电解质的能级了.采用"次甲基链和呋喃环"或"次甲基链和噻吩环"单元作为有机分子的共轭桥时,吸收光谱有明显的红移,但对于DSSCs的敏化分子,这样的共轭桥单元只能有1-2个,不宜过多. 【作者单位】： 大连理工大学物理与光电工程学院 近场光学与纳米技术研究所;
【关键词】： 染料敏化太阳能电池 有机光敏剂 共轭桥 密度泛函理论 次甲基链 呋喃环 噻吩环
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(10974025,61137005)~~
【分类号】：O641.4
【正文快照】： 1 Introduction Sinee Gr就zel et al.’一rePorted the dye一sensitized solar eells(DSSCs)based on Ru eomPlex in 1991，more attention hasbeen Paid to DSSCs due to its eomParatively low eost and higheffieieney.，为However，DSSCs sensitized by free一metal orga

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