不同桥联二噻吩低带隙给受体共聚物的电子结构和光物理性质的理论研究

• 作者: 吴水星 廖奕 李海斌 杨国春 段雨爱 耿允 苏忠民 郝立柱
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 二噻吩 低带隙 太阳能电池 光物理性质 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 920-926
• 分类号: O641
• 字数: 4120字
• 语种: 中文

摘要

通过计算吸收光谱性质区分用于体异质结聚合物太阳能电池的两种不同桥联低带隙给受体共聚物PCPDTBT和PSBTBT激发态特征的差异,进而通过电荷转移态(CT)特征考察二者实现电荷分离的难易程度.利用密度泛函理论的B3LYP和CAM-B3LYP方法计算PSBTBT和PCPDTBT(n=1～4)的电子结构和光谱性质.结果表明,PSBTBT与PCPDTBT的吸收光谱相似,与太阳光谱的匹配能力相当.而激子解离能表明二者的电荷转移态(CT)电荷分离的难易程度也相当.然而用Si原子取代C原子后,C-Si键长明显长于C-C键长,降低了噻吩环和烷基链间的空间位阻,从而可能有利于其结晶度的提高,更有利于载流子的传输,因此从理论上说明PSBTBT也可能具备高效太阳能电池给体材料的潜质.