李澤生 楊麗娜 陳世稆

摘 要：為加深理解錨定基團(tuán)性質(zhì)對設(shè)計高效染料分子具有重要的意義，本研究利用密度泛函（DFT）和含時密度泛函理論（TD-DFT），研究了具有不同錨定基團(tuán)的兩個系列的染料分子（CN11s和CN12s）。這些錨定基團(tuán)分別為二硫羧基（-CSSH），磺酸基（-SO3H），磷酸基（-PO3H2），異肟羥基（-CONHOH），和羧基（-COOH）。計算結(jié)果表明以-CSSH為錨定基的染料分子光吸收性能較好且第一激發(fā)態(tài)壽命延長。而以-PO3H2為錨定基的染料分子光電性質(zhì)較差且第一激發(fā)態(tài)衰減較快。

關(guān)鍵詞：染料敏化太陽能電池 有機(jī)染料 錨定基 吸收光譜 激發(fā)態(tài)壽命

Abstract：To design a potential high-efficiency dye， the deeper understanding of the nature of anchoring groups is of significance. Using density functional theory （DFT） and time-dependent DFT （TD-DFT）， we have investigated two sets of dyes （CN11s and CN12s） with various anchoring groups， such as biscarbodithiolic acid， sulfonic acid， phosphonic acid， hydroxamic acid， and carboxylic acid. Our calculations indicate that the biscarbodithiolic acid-based dyes show the better absorption behavior in the visible-light/near-infrared range， and the longer lifetime of the first excited state. When phosphonic acid is used as the acceptor， dye molecules exhibit worse absorption properties and the faster decay of the first excited state.

Key word：Dye-sensitized solar cell； Organic dye； Anchoring group； Absorption spectrum； Lifetime

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