高性能D-π-A型三芳胺类光敏染料的理论设计和表征

发布时间：2017-11-13 00:03

  本文关键词：高性能D-π-A型三芳胺类光敏染料的理论设计和表征

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【摘要】：基于密度泛函理论(DFT)以及含时密度泛函理论(TDDFT)计算,系统研究了具有不同π桥(环戊联噻吩T和二萘嵌苯P)和受体(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个D-π-A芳胺类染料分子的几何和电子结构、吸收光谱、电子注入寿命、染料吸附后导带能级的移动以及电子复合速率等性质.计算结果表明,除TPA-P-BTBA分子外,其余分子均展现出可以与TPA-T-CA(C218)相媲美甚至超越的光捕获能力;所有染料的电子注入寿命均在飞秒(fs)尺度上,展现出超快的电子注入速率;染料吸附之后所引起的TiO_2半导体导带能级移动均为0.25 eV左右,有利于开路电压(V_OC)的提高.重要的是,对于电子复合速率,TPA-T-CA约是TPA-T-EBTBA和TPA-P-EBTBA的44倍,是TPA-T-BTBA的11倍,因此推测,TPA-P-EBTBA、TPA-T-EBTBA以及TPA-T-BTBA将具有更高的短路电流、开路电压和效率,将成为染料敏化太阳能电池(DSSC)领域中具有很大潜力的优秀光敏剂替代者
【作者单位】： 东北师范大学化学学院;
【基金】：国家自然科学基金(21131001,21203019) 高等学校博士学科点专项科研基金 香港研究资助局研究用途补助金合作项目(20120043140001)资助
【分类号】：TQ610.1;TM914.4
【正文快照】： 1引言染料敏化太阳能电池(DSSC)具有的高转换效率、低成本、环境友好等优点,使其商业化生产成为可能.染料敏化太阳能电池主要由半导体薄膜、染料敏化剂、电解质和对电极等组成.其中,染料敏化剂是构成DSSC器件的核心部件,主要有3种类型:(1)金属钌染料[1],虽然此类染料转换效率，

本文编号：1178180