有机太阳能电池中光诱导电荷转移的理论研究
有机太阳能电池中光诱导电荷转移的理论研究【摘要】:太阳能电池是一种将光能转换为电能的光电装置。当今市场上最常见的是硅太阳能电池,它主要是以硅类材料作为活性材料的太阳能电池,分为单晶
【学位授予单位】:辽宁大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-12
- 第1章 绪论12-16
- 1.1 引言12
- 1.2 太阳能电池12-13
- 1.3 有机太阳能电池13-16
- 1.3.1 有机太阳能电池的发展现状13-14
- 1.3.2 有机太阳能电池的基本结构及原理14-16
- 第2章 基本理论方法16-31
- 2.1 分子轨道理论16-18
- 2.1.1 Hartree-Fock-Roothaan方程16-18
- 2.2 密度泛函理论18-20
- 2.3 电子激发态理论20-28
- 2.3.1 电子跃迁20-22
- 2.3.2 跃迁选择定则22-24
- 2.3.3 光诱导分子内的电子转移24-28
- 2.4 二维、三维实空间分析方法28-31
- 2.4.1 二维(2D)实空间分析方法28-29
- 2.4.2 三维(3D)实空间分析方法29-31
- 第3章 类胡萝卜素-叶绿素a-TiO2生物敏化太阳能电池31-47
- 3.1 引言31-32
- 3.2 计算方法32-33
- 3.3 结果与讨论33-46
- 3.3.1 单体叶绿素a和类胡萝卜素激发态特性33-40
- 3.3.2 类胡萝卜素、叶绿素a和TiO2激发态的性质40-46
- 3.4 小结46-47
- 第4章 基于Marcus模型,有机太阳能电池中光诱导电荷转移的研究47-59
- 4.1 引言47-48
- 4.2 计算方法48-50
- 4.2.1 速率计算48-49
- 4.2.2 量子化学计算49-50
- 4.3 结果和讨论50-58
- 4.3.1 激发态特性50-55
- 4.3.2 电子耦合55-56
- 4.3.3 激子分离和电荷重组的速率56-58
- 4.4 小结58-59
- 第5章 BHJ太阳能电池材料中振动弛豫的光诱导电荷转移59-69
- 5.1 引言59-60
- 5.2 计算模型和方法60
- 5.3 结果与讨论60-67
- 5.3.1 电荷转移模型60-62
- 5.3.2 电荷转移速率62
- 5.3.3 内部重组能62-64
- 5.3.4 吉布斯自由能64-65
- 5.3.5 电子耦合矩阵元65-66
- 5.3.6 电荷重组和激子分离速率66-67
- 5.4 小结67-69
- 第6章 总结与展望69-71
- 致谢71-72
- 参考文献72-79
- 硕士期间发表的论文及参与的科研项目79-80
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