额外电子受体功能化的C216基敏化剂光伏性能理论研究

作者：周宁; 段克立; 杨妍慧; 鱼娅琳; 张毅辰; 赵蔡斌^*

来源：分子科学学报：中英文版, 2023, 39(03): 275-282.

DOI：10.13563/j.cnki.jmolsci.2022.03.008

• 染料敏化剂
• 光伏性质
• 密度泛函理论(DFT)
• C216

通过向C216染料中插入额外电子受体的分子设计策略，设计了5个具有D-A-π-A结构的新染料，利用密度泛函理论计算和Marcus电荷传输模型研究了其结构、电子、光学及光伏性质．结果表明，插入额外电子受体可以稳定LUMO能级、缩小HOMO-LUMO能隙及显著红移染料的光吸收峰．基于对电子注入/复合速率和效率的估算，预测C216染料在标准光辐射下(100mW·cm-2)的光电转换效率(PCE)约为7.85%，与实验测量值7.70%非常接近，证明本文所用计算方案是可靠的．采用同一方案，预测所设计染料A4/A5的PCE值高达14.29%/15.47%，约为C216的1.82/1.97倍，说明染料A4和A5是潜在的高性能染料候选物，值得进一步实验研究．

• 单位
  陕西理工大学