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烷基链影响染料敏化太阳能电池中钌染料的理论研究

关注热度:100   来源:新能源学术论文  作者:艾祥龙 方燕翎 王晓萌 王琦 吴韬
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【摘要】:通过密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)和依时密度泛函理论(Time-Dependent Density Functional Theory,TD-DFT),研究了染料分子结构中烷基链对染料敏化太阳能电池短路电流(Jsc)和开路电压(Voc)的影响.通过计算孤立染料的激发态电子注入TiO2导带的驱动力(ΔGinject)和光捕获效率(LHE),分析了烷基链对Jsc的影响.引入一个简单的TiO2吸附模型来模拟染料与TiO2之间的相互作用,并计算了影响Voc的垂直偶极矩和激发态时TiO2上的电荷转移量.结果表明,Jsc和Voc随烷基链的增长而增大(从1增大到13),而Voc在链长为13时开始减小.计算结果和实验结果相吻合,表明该计算模型可有效运用于钌系染料的理论分析,并可为设计高性能染料提供参考.
【作者单位】: 浙江大学化学系;
【关键词】钌染料 烷基链 DFT/TD-DFT 理论表征 染料敏化太阳能电池
【基金】:国家自然科学基金资助项目(21074115)
【分类号】:TM914.4
【正文快照】:
0引言在过去的20多年里,染料敏化太阳能电池(DSSCs)因具有结构简单、成本低廉以及环境友好等特点,吸引了世界各国研究者的关注[1-5].DSSCs中用于吸收光的染料敏化剂对电池的光电转换效率影响很大.联吡啶钌染料(例如N3和N719)由于具有较高的光电转换效率和优于纯有机染料的热稳


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关键词: 钌染料

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