文献类型：期刊文章

作　　者：詹卫伸[1] 潘石[1] 李源作[1] 陈茂笃[1]

机构地区：[1]大连理工大学物理与光电工程学院,近场光学与纳米技术研究所,辽宁大连116023

出　　处：《物理化学学报》

年　　份：2009

卷　　号：25

期　　号：10

起止页码：2087-2092

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2008、CAS、CSCD、CSCD2011_2012、EBSCO、IC、INSPEC、JST、PUBMED、RCCSE、RSC、SCI(收录号：WOS:000271079900023)、SCI-EXPANDED(收录号：WOS:000271079900023)、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对四种二氢吲哚染料进行研究,从中筛选出相对优秀的染料敏化太阳能电池光敏剂.对前线分子轨道的计算表明,二氢吲哚染料的前线分子轨道结构非常有利于染料激发态向TiO2电极的电子注入.对真空中的紫外和可见光吸收光谱的计算表明,二氢吲哚染料的吸收光谱与太阳辐射光谱匹配较好.对染料分子的能级计算表明,二氢吲哚染料的能级结构比较适合于I-/I-3作电解液的TiO2纳米晶太阳能电池的光敏剂.二氢吲哚染料最低未占据分子轨道(LUMO)能级均比TiO2晶体导带边能级高,能够保证激发态染料分子高效地向TiO2电极转移电子.二氢吲哚染料最高占据分子轨道(HOMO)的能级比I-/I3-能级低,保证了失去电子的染料分子能够顺利地从电解液中得到电子.与实验数据比较,得出在提高染料敏化太阳能电池转换效率方面,对染料的关键要求是LUMO能级的位置.染料分子的稳定性是染料敏化太阳能电池使用寿命的关键因素.通过对化学键键长的比较表明,二氢吲哚染料的分子稳定性基本相同.对计算结果的分析表明,二氢吲哚染料1(ID1)的LUMO能级最高,分子稳定性最好,在酒精溶液中的吸收光谱与太阳辐射光谱匹配很好,在同类染料中是较好的染料敏化太阳能电池光敏剂.

关 键 词：密度泛函理论 染料敏化太阳能电池 二氢吲哚染料  稳定性

分 类 号：TM914.4]