染料敏化太阳能电池中额外给体引入对经典D-π-A 型敏化剂性能影响的理论研究

• 作者: 吴勇 吴水星 张吉 张建钊 耿允 苏忠民 苏欣
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 染料敏化太阳能电池 D-D-π-A 型染料 密度泛函理论 电子复合 给体
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文(Articles) -- 物理化学(Physical Chemistry)
• 页码范围: 2002-2008
• 页数: 7页
• 分类号: O641
• 字数: 4528字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20150214

摘要

为了探讨 D-D-π-A 型染料中双给体对敏化剂性能的影响,本文结合密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TD-DFT)对染料1~4的几何结构、电子结构、吸收光谱、电化学性质、电子复合程度以及半导体导带边缘的移动等进行了对比研究。结果表明,相比于经典的 D-π-A 型染料分子1,在分子2~4(D-D-π-A型双给体染料)中额外引入给体,尽管对导带能级移动的改变不是很显著,但是可以改变体系的共轭程度,增加染料的光吸收强度。重要的是,额外给体的引入可以显著增加染料阳离子空穴-半导体之间的距离,从而减缓注入电子与染料阳离子的复合；在额外给体中引入杂原子可以使 I2聚集在染料外侧,从而降低电解质在半导体表面的局域浓度,进而减缓注入电子与电解质之间的复合速率。因此,通过在经典的 D-π-A 型染料上引入额外的电子给体构筑 D-D-π-A 型染料可以有效调节染料的光吸收、电化学及电子复合等方面的性质,是设计合成高性能染料的可行策略。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张建钊	东北师范大学化学学院功能材料化学研究所	3	5	1.0	2.0
2	张吉	东北师范大学化学学院功能材料化学研究所	3	6	1.0	2.0
3	耿允	东北师范大学化学学院功能材料化学研究所	10	11	2.0	2.0
4	吴水星	东北师范大学化学学院功能材料化学研究所	3	17	3.0	3.0
5	苏欣	东北师范大学化学学院功能材料化学研究所	2	5	1.0	2.0
6	吴勇	东北师范大学化学学院功能材料化学研究所	3	5	1.0	2.0