π桥中不同吸电子基团对三苯胺-氰基丙烯酸类染料敏化太阳能电池性能影响的理论研究

【摘要】：采用密度泛函理论和含时密度泛函理论计算了染料的紫外-可见吸收光谱、电子注入驱动力、半导体导带能级移动量以及染料与碘的相互作用能等一系列评价电池性能的理论参数,以解释在π桥上引入不同吸电子基团导致三苯胺-氰基丙烯酸基染料敏化太阳能电池光电转换效率降低的原因.结果表明,在染料π桥上引入吸电子基团虽可以在一定程度上改善吸收光谱,但同时也引入了额外的与电解质中碘相互作用的位点,加快了与电解质之间的复合速率,影响了电子注入驱动力,最终导致电池光电转换效率降低.因此,在设计高效光敏染料时除了考虑吸收光谱外,也应考虑染料与电解质之间的复合以及电子注入驱动力这2个影响电池性能的关键因素. 【作者单位】： 东北师范大学化学学院功能材料化学研究所;
【关键词】： 染料敏化太阳能电池 密度泛函理论 吸电子基团 电子复合 电子注入驱动力
【基金】：国家自然科学基金(批准号:21131001和21203019) 吉林省计算中心“基于吉林省公共计算平台的高性能计算技术应用研究”开放课题(批准号:20130101179JC)资助~~
【分类号】：O621.13;TM914.4
【正文快照】： 自从1991年O’Regan和Grtzel[1]报道了光电转换效率(η)高达7%的染料敏化太阳能电池(DSSC)后,DSSC引起了研究人员的广泛关注.目前,染料主要分为金属钌配合物染料、金属卟啉类染料和纯有机染料3大类,其中有机染料具有较高的摩尔消光系数、非凡的多样性、生产成本低、制备容易

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