在简单结构的D-Π-A三苯胺光敏染料(YDl)中引入不同数量的四硫富瓦烯(TTF)单元作为次级电子给体以增强有机光敏染料的给电子能力,设计了两个结构分别为D-D-Π-A (YD2)以及2D-D-Π-A (YD3)的光敏染料分子,并且采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)分别模拟计算了纯光敏剂分子及其吸附二氧化钛团簇后的几何构型、电子结构以及光物理性能.采用周期性密度泛函理论模拟计算光敏染料分子在二氧化钛(101)面吸附的表面形貌以及态密度(DOS).计算结果表明,TTF单元的引入不仅可以有效减少光敏染料分子的团聚,还可以提升其吸收性能.此外,光吸收效率(LHE)、电子注入驱动力(△Ginject)以及DOS的计算结果显示,YD2和YD3理论上可以呈现出比YD1更高的短路电流密度(Jsc)以及开路电压(Voc).因此,通过本文的理论研究表明,TTF单元可以作为有机光敏染料中的次级电子给体来改善光敏染料的性能.
翁小龙;王艳;贾春阳;万中全;陈喜明;姚小军
电子科技大学微电子与固体电子学院,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心,成都610054中车株洲电力机车研究所有限公司,湖南株洲412001兰州大学化学化工学院,功能有机分子化学国家重点实验室,兰州730000
化学化工
三苯胺;四硫富瓦烯;光敏染料;密度泛函理论;染料敏化太阳能电池
Triphenylamine;Tetrathiafulvalene;Sensitizer;Density functional theory;Dye-sensitized solar cell
《物理化学学报》 2016 (008)
1990-1998 / 9
国家自然科学基金(21572030,21272033,21402023)资助项目;The project was supported by the National Natural Science Foundation of China,(21572030,21272033,21402023).
10.3866/PKU.WHXB201605031
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