含中氮茚有機(jī)太陽能電池染料敏化劑的分子設(shè)計

【摘要】：采用密度泛函理論(DFT)和含時密度泛函理論(TD-DFT)方法研究了9個新的中氮茚[3,4,5-ab]異吲哚(INI)為給體的染料敏化劑性質(zhì).對影響電池效率的光捕獲效率、電子注入、染料再生和電荷復(fù)合等重要因素與D5和D9染料進(jìn)行了對比.計算表明,設(shè)計的INI系列敏化劑在440–500 nm內(nèi)有最大吸收峰,表現(xiàn)出明顯的電荷分離特征,INI2具有比D9染料更高的最大理論短路電流.Fukui反應(yīng)指數(shù)計算指出INI2的親核加成最易實現(xiàn).染料分子在二氧化鈦(101)面吸附計算表明,染料INI2以間接注入途徑實現(xiàn)電子注入.綜合計算結(jié)果,中氮茚INI染料有希望作為性能優(yōu)良的染料敏化劑而得到應(yīng)用. 【作者單位】： 延邊大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系;江蘇省低維材料化學(xué)重點建設(shè)實驗室 淮陰師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院;東北師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院 功能材料化學(xué)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 中氮茚[ -ab]異吲哚 染料敏化太陽能電池 電子吸收光譜 光捕獲效率 密度泛函理論 含時密度泛函理論
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21131001,21273030,21203019,21203020)資助項目~~
【分類號】：O626;TM914.4
【正文快照】： 1引言2計算方法近年來,化石燃料消耗的增長以及環(huán)境污染引采用雜化密度泛函B3LYP19/6-31g*方法對染料起了人們對綠色能源的廣泛關(guān)注和深入研究.太陽分子基態(tài)的幾何構(gòu)型進(jìn)行全優(yōu)化,頻率計算分析驗?zāi)茏鳛橐环N取之不盡、用之不竭的可再生能源,具證得到的幾何構(gòu)型均為穩(wěn)定結(jié)構(gòu).為

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