氧族元素对D-A和D-π-A共聚物光吸收谱红移的第一性原理研究?

• 作者: 张秋月 李优 李津 王海燕 贾瑜
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 密度泛函理论 太阳能电池 D-A共聚物 D-π-A共聚物
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 103101-1-103101-10
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.103101

摘要

D-A型共聚物作为有机聚合物太阳能电池的电子给体材料近年来引起广泛关注.本文以苯并二噻吩(BDT)为电子给体单元,苯并噻二唑(BT)为电子受体单元来模拟D-A共聚体；并用噻吩环作为π桥,构造出D-π-A(PBDT-DTBX , X =O, S, Se, Te)结构.采用第一性原理的密度泛函理论,系统地计算相应的电子结构和光吸收谱.比较不同氧族元素和噻吩π-键桥对聚合物光吸收谱的影响.研究结果表明： D-A共聚体中当X位元素以O, S, Se, Te替换时,其体系的最高占有分子轨道(HOMO)能级变化不大,最低未占有分子轨道(LUMO)能级逐渐靠近费米能级,带隙逐渐减小.在可见光区有两个较强的吸收峰,随着X位元素原子序数增大,位于4.0 eV左右的光吸收峰位基本不变,另一光吸收峰强度明显增大并发生红移.与D-A结构相比, D-π-A结构的带隙均有所减小,其中X为Te时带隙最小；光吸收峰强度随着氧族元素原子序数的增大也明显增大并发生红移.通过比较光吸收系数和相应态密度,结果表明,4.0 eV左右的光吸收峰主要是BDT单元的贡献,氧族元素的改变主要影响519.4—703.9 nm范围的光吸收.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王海燕	郑州大学物理工程学院河南省量子功能材料国际联合实验室	62	372	11.0	16.0
5	张秋月	郑州大学物理工程学院河南省量子功能材料国际联合实验室	5	7	2.0	2.0
6	李津	郑州大学物理工程学院河南省量子功能材料国际联合实验室	1	5	1.0	1.0
7	李优	郑州大学物理工程学院河南省量子功能材料国际联合实验室	1	5	1.0	1.0