有机染料D-SS和D-ST用于染料敏化太阳能电池光敏剂的比较(英文)

作     者：詹卫伸 潘石 王乔 李宏 张毅 ZHAN Wei-Shen;PAN Shi;WANG Qiao;LI Hong;ZHANG Yi

作者机构：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116024 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2012年第28卷第1期

页      面：78-84页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

主　　题：密度泛函理论 含时密度泛函理论 染料敏化太阳能电池 分子模拟 电子结构 吸收光谱 能级结构 

摘      要：为了揭示D-SS和D-ST分子敏化的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TDDFT)和自然键轨道(NBO)分析,模拟计算染料D-SS和D-ST分子的结构、紫外-可见吸收光谱和能级结构.D-SS的紫外-可见吸收光谱相比于D-ST的有明显的红移,而且D-SS分子的摩尔吸光系数也高于D-ST分子的.D-SS分子本应该比D-ST分子拥有更高的俘获太阳辐射光子的能力,但由于D-SS分子的最高占据分子轨道(HOMO)能级位置比氧化还原电解质(I-/I-3)的氧化还原能级高,处于光激发态的D-SS分子向TiO2电极注入电子而被氧化后,不能顺利地从电解质中得到电子而还原,使得D-SS分子俘获光子的能力不能充分发挥,从而严重地降低了由其敏化的DSSCs的光电性能和光电能量转换效率.揭示了D-SS敏化的DSSCs的光电性能,特别是光电能量转换效率比D-ST敏化的DSSCs的低的原因.染料敏化剂分子的HOMO能级的位置对于DSSCs来说也是很重要的,用于DSSCs的有机敏化剂分子的HOMO能级的位置必须低于氧化还原电解质的氧化还原能级.