组合实验和DFT-TDDFT计算研究的光电化学细胞敏化器
Mohammad K Nazeeruddin1, Filippo De Angelis, Simona Fantacci
1Laboratory for Photonics and Interfaces, Institute of Chemical Sciences and Engineering, School of basic Sciences, Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne. mdkhaja.nazeeruddin@epfl.ch
Journal of the American Chemical Society
|December 1, 2005
概括
(II) 敏感剂N3和N621在染料敏感的太阳能电池中显示出高功率转换效率. 质子和 counterions 影响其电子结构和光学特性,通过 DFT 计算验证.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- (II) 复合物作为染料敏感太阳能电池 (DSSC) 中的敏感剂至关重要.
- 了解分子结构和质子化状态对DSSC性能的影响对于提高效率至关重要.
研究的目的:
- 为了研究纯化N3和N621感应剂的性能.
- 通过实验和计算方法探索质子和 counterions 对这些感应器的电子和光学特性的影响.
主要方法:
- 结合实验和计算研究.
- 净化的N-结合异构体 (II) 敏感剂.
- 在TiO(2) 薄膜上进行光伏测量.
- 密度函数理论 (DFT) 和时间依赖的DFT (TD-DFT) 计算.
主要成果:
- 净化N3和N621传感器的功率转换效率分别为11.18%和9.57%.
- DFT计算准确地重现了实验吸收光谱,有助于光谱特征的分配.
- 计算的分子轨道对齐为控制DSSC效率的因素提供了洞察力.
结论:
- 质子状态和 counterions 显著影响鲁的电子结构和光学特性.
- 这项研究提供了对DSSC中N3和N621染料的结构性质关系的详细了解.
- 这项工作有助于合理设计用于太阳能应用的高效传感器.
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