吸電子基對染料光電性質的影響效應研究報告
2016-05-14 12:57:21李澤生楊麗娜陳世稆
科技資訊 2016年6期
李澤生 楊麗娜 陳世稆
摘 要：為加深理解錨定基團性質對設計高效染料分子具有重要的意義，本研究利用密度泛函（DFT）和含時密度泛函理論（TD-DFT），研究了具有不同錨定基團的兩個系列的染料分子（CN11s和CN12s）。這些錨定基團分別為二硫羧基（-CSSH），磺酸基（-SO3H），磷酸基（-PO3H2），異肟羥基（-CONHOH），和羧基（-COOH）。計算結果表明以-CSSH為錨定基的染料分子光吸收性能較好且第一激發態壽命延長。而以-PO3H2為錨定基的染料分子光電性質較差且第一激發態衰減較快。
關鍵詞：染料敏化太陽能電池 有機染料 錨定基 吸收光譜 激發態壽命
Abstract：To design a potential high-efficiency dye， the deeper understanding of the nature of anchoring groups is of significance. Using density functional theory （DFT） and time-dependent DFT （TD-DFT）， we have investigated two sets of dyes （CN11s and CN12s） with various anchoring groups， such as biscarbodithiolic acid， sulfonic acid， phosphonic acid， hydroxamic acid， and carboxylic acid. Our calculations indicate that the biscarbodithiolic acid-based dyes show the better absorption behavior in the visible-light/near-infrared range， and the longer lifetime of the first excited state. When phosphonic acid is used as the acceptor， dye molecules exhibit worse absorption properties and the faster decay of the first excited state.
Key word：Dye-sensitized solar cell； Organic dye； Anchoring group； Absorption spectrum； Lifetime
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