【摘 要】
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染料敏化太阳能电池(DSSCs)作为一种可再生的新型能源已经获得了快速的发展。染料敏化剂作为核心已经发展了多种类型,其中有机染料由于高摩尔消光系数、环境友好等优势近
【机 构】
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中国石油大学理学院,山东青岛,266580
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染料敏化太阳能电池(DSSCs)作为一种可再生的新型能源已经获得了快速的发展。染料敏化剂作为核心已经发展了多种类型,其中有机染料由于高摩尔消光系数、环境友好等优势近年来获得普遍关注[1]。尤其,卟啉敏化剂由于自身的优势已经获得了高于13%的光电转换效率[2]。本文通过利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对具有多种官能化桥位和供体基团的卟啉敏化剂的性质进行了研究。我们的结果显示桥位基团上的并噻吩基、并苯基、萘基基团降低了HOMO-LUMO差,并导致较长波段内光谱位置的红移和强度的增加。供体基团上的二硫富瓦烯基、咔唑基、萘基基团使得敏化剂表现出和染料YD2-o-C8相似的HOMO-LUMO差,但是很大程度上提升了光谱的吸收强度。我们设计的一系列卟啉染料随着桥位和供体基团的优化,表现出较好的光吸收效率和吸收光覆盖区域。本文进行的理论研究对于更高效的卟啉敏化剂的桥位和供体基团的筛选将会非常有利。
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