4,7-二(5-溴噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑低聚物光伏性能的理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似方法,在PW91/DNP水平上研究了4,7-二(2-溴代噻吩-5-基)-2,1,3-苯并噻二唑(简称DT(Br) BT)的低聚合物(DT(Br) BT)_(n)(n=1~6)的稳定构型、前线轨道和吸收光谱.结果表明:随着聚合度增加,(DT(Br) BT)_(n)的聚合能增强,前线轨道能隙变窄,而且(DT(Br) BT)_(2)和(DT(Br) BT)_(5)-ring均为平面构型.光谱分析表明:DT(Br) BT单体的最强吸收峰384nm在紫外区;当n=2~6时,(DT(Br) BT)n的吸收峰均发生红移,而且环状聚合物红移程度不如链状聚合物红移程度大;(DT(Br) BT)_(2)最强吸收峰757 nm在可见光区,其余(DT(Br) BT)_(n)(n=3~6)的最强吸收峰都在红外区.通过比较稳定构型、前线轨道和吸收光谱表明,(DT(Br) BT)2和(DT(Br) BT)_(5)-ring具有更好的光伏性能,此研究结果对太阳能电池材料的发展具有潜在的指导意义.

4,7-二(2-溴代噻吩-5-基)-2,1,3-苯并噻二唑-N-(1-辛基壬烷基)咔唑在ZnS(100)表面吸附的理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了4,7-二(2-溴代噻吩-5-基)-2,1,3-苯并噻二唑-N-(1-辛基壬烷基)咔唑(简称PC-DTBT)的低聚合物(PC-DTBT)n(n=1-5)的稳定性和化学活性.结果表明:随着聚合度增加,(PC-DTBT)n的稳定性降低,化学活性增强.采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,研究了PC-DTBT单体在ZnS(100)表面的吸附,通过吸附前后化合物PC-DTBT的Mulliken charge和前线轨道分析表明:当PC-DTBT吸附在ZnS(100)表面时,ZnS(100)表面向PC-DTBT转移0.200 e电荷,前线轨道能隙变窄.理论预测的结果与实验值吻合.

聚3-己基噻吩的合成与性能研究

以3-溴噻吩为起始原料,依次经烷基化反应、N-溴代丁二酰亚胺溴化反应、格氏反应和聚合反应合成了区域规整的聚3-己基噻吩.通过热重分析、凝胶色谱分析研究了标题化合物的性能.

4,7-二(5-溴噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑在CdSe表面吸附的理论研究

采用周期性密度泛函理论,在PW91/DNP水平上研究了4,7-二(5-溴噻吩-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑(简称DBrTBT)在CdSe(100)和CdSe(111)表面的吸附.吸附前后DBrTBT的Mulliken电荷和前线轨道分析表明:当DBrTBT分别吸附在CdSe(100)和CdSe(111)表面时,DBrTBT向CdSe(100)和CdSe(111)表面的电荷转移量分别为0.220和0.058e.吸附能、能隙和态密度分析表明:DBrTBT吸附于CdSe(100)表面的吸附能(-15.37 eV)强于吸附于CdSe(111)表面的吸附能(-2.50 eV),有更强的表面驰豫现象.DBrTBT吸附于CdSe(100)表面的能隙小于吸附于CdSe(111)表面的能隙.DBrTBT与CdSe(100)表面形成的共混膜是具有更好光伏性能的太阳能电池材料.