SD2有机染料敏化剂量子化学研究

以SD2染料分子在DSSC中的性能表现,为了拓宽SD2染料分子的光谱响应范围,降低最低空轨道与最高占用轨道之间的能级差值,现以SD2染料分子的电子给体和电子受体为基本框架,将其原来的吲哚单元和噻吩单元用一种共轭π桥(标记为A)和四种辅助电子受体(标记为1,2,3,4)替换。为了尽可能全面的表征新设计的16种染料分子在DSSC中的相关性能,前线分子轨道能级,紫外可见吸收光谱,自然键轨道分析,分子内电荷转移,电荷及空穴的重组能,短路电流密度和开路电压的相关参数通过量子化学的方法被一一计算出来。根据这些相关物理量的计算结果并结合这些染料分子在上述方面的表现,在这4个新设计的染料分子与二氧化钛结合,通过计算这4种配合物的几何构型,前线轨道分布,电子的垂直激发能,在三氯甲烷溶液中的紫外可见吸收光谱以及在激发过程中的轨道跃迁占比。