理论研究—染料敏化太阳能电池体系光谱性质以及高效吸收染料分子的设计
理论研究—染料敏化太阳能电池体系光谱性质以及高效吸收染料分子的设计【摘要】:染料敏化太阳能电池具有良好的光学性质,不但有很高的光电转化效率,同时兼具良好的热稳定性、低成本、制备简单
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 论文摘要4-8
- Abstract8-15
- 第一章 绪论15-25
- §1.1 有机太阳能电池材料15-25
- §1.1.1 太阳能电池材料的分类15-17
- §1.1.1.1 无机太阳能电池16
- §1.1.1.2 有机太阳能电池16-17
- §1.1.2 染料敏化太阳能电池的工作原理17-18
- §1.1.3 染料敏化太阳能电池的效率因素18-19
- §1.1.4 染料敏化太阳能电池的核心分子19-20
- §1.1.5 染料敏化太阳能电池相关膜结构20-21
- §1.1.6 研究的意义和内容21-25
- 第二章 基础理论方法25-41
- §2.1 分子轨道理论25-27
- §2.2 电子相关作用27-33
- §2.2.1 组态相互作用28-30
- §2.2.2 微扰理论30-33
- §2.3 密度泛函理论33-34
- §2.4 电子激发态理论34-36
- §2.5 基组的选择36-39
- §2.5.1 劈裂基组37
- §2.5.2 弥散函数37-38
- §2.5.3 极化函数38
- §2.5.4 赝势基组38-39
- §2.6 分子光谱39-41
- §2.6.1 吸收光谱39-40
- §2.6.2 发射光谱40-41
- 第三章 关于光化学敏化分子 C101 和 J13 结构和光化学性质的理论研究41-59
- §3.1 引言41-42
- §3.2 计算方法42-43
- §3.3 结果与讨论43-57
- §3.3.1 C101(2H‐0H)和 J13(2H‐0H)的基态几何结构43-45
- §3.3.2 吸收光谱45-57
- §3.3.2.1 电子结构45-51
- §3.3.2.2 C101 在乙腈溶剂中的吸收光谱51-55
- §3.3.2.3 J13 在乙腈溶剂中的吸收光谱55-57
- §3.3.3 J13 发射光谱57
- §3.4 结论57-59
- 第四章 关于光化学敏化分子 N3 衍生物的结构和光化学性质的理论研究59-71
- §4.1 引言59-60
- §4.2 计算方法60-61
- §4.3 结果与讨论61-70
- §4.3.1 I – IV(2H‐0H)体系基态结构61-62
- §4.3.2 吸收光谱62-70
- §4.3.2.1 电子结构62-67
- §4.3.2.2 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和 IV 体系的吸收光谱67-70
- §4.4 结论70-71
- 第五章 关于染料敏化分子 AR20 衍生物的结构和光化学性质的理论研究71-91
- §5.1 引言71-73
- §5.2 计算方法73-74
- §5.3 结果与讨论74-89
- §5.3.1 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和 Ⅳ(2H‐0H)体系的基态和激发态几何构型74-76
- §5.3.2 吸收光谱76-88
- §5.3.2.1 电子结构76-82
- §5.3.2.2 I 和 II 体系的吸收光谱82-85
- §5.3.2.3 III 和 IV 体系的吸收光谱85-88
- §5.3.3 发射光谱88-89
- §5.4 结论89-91
- 第六章 关于染料敏化太阳能电池中过渡金属钌配合物吸附于二氧化钛模型体系的光谱性质的理论研究91-109
- §6.1 引言91-92
- §6.2 计算方法92-93
- §6.3 结果与讨论93-107
- §6.3.1 整体体系模型的设计93-97
- §6.3.1.1 二氧化钛表面模型的选取93-95
- §6.3.1.2 染料分子附着体系的结构95-97
- §6.3.2 吸收光谱97-107
- §6.3.2.1 电子结构97-102
- §6.3.2.2 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和 Ⅳ 体系的吸收光谱102-105
- §6.3.2.3 Ⅳ 和 Ⅵ 体系的吸收光谱105-107
- §6.4 结论107-109
- 第七章 关于 N749 以不同吸附位置和二氧化钛表面连接体系光谱性质的理论研究109-127
- §7.1 引言109-110
- §7.2 计算方法110-111
- §7.3 结果与讨论111-125
- §7.3.1 整体体系模型的设计111-115
- §7.3.1.1 二氧化钛表面模型的选取111-112
- §7.3.1.2 染料分子附着体系的结构112-115
- §7.3.2 吸收光谱115-125
- §7.3.2.1 电子结构115-119
- §7.3.2.2 Ⅰ 和 Ⅱ 体系的吸收光谱119-122
- §7.3.2.3 Ⅲ 和 Ⅳ 体系的吸收光谱122-125
- §7.4 结论125-127
- 参考文献127-135
- 个人简介及攻读学位期间发表论文135-137
- 致谢137
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