24449.吩噻嗪類敏化劑的理論研究

1、分類號：密級：學校代碼：學號：10165201111019遣掌師筢大學碩士學位論文⑦吩噻嗪類敏化劑的理論研究作者姓名：學科、專業(yè)：研究方向：導師姓名：張琳化學、物理化學理論與計算化學董浩博士2014年3月遼寧師范大學碩士學位論文摘要為了解決能源危機和相關的環(huán)境問題，染料敏化太陽能電池(DSSCs)被認為是具有廣闊前景的新一代可替代能源。大部分的有機敏化劑為直線型結構，導致它們易于在半導體表面團聚。吩噻嗪分子含有富電子的氮和硫原子，具有很

2、強的給電子能力，而且其非平面的蝴蝶狀結構有助于抑制分子在半導體表面的團聚。因此，在本論文中，我們應用密度泛函和含時密度泛函理論，研究了一系列吩噻嗪類敏化劑。主要結論如下：1對于不同的吩噻嗪分子，在計算其紫外可見吸收光譜時，應選用不同的泛函。具體來說，對吩噻嗪作為電子給體的敏化劑，應該使用包含長程校正的CAMB3LYP泛函；而對于以吩噻嗪為兀共軛的染料分子，則應用雜化泛函M06。2相對于氰基丙烯酸，雖然繞丹寧3乙酸作為電子受體能降低分子的

3、HOMOLUMO能隙，增加光吸收能力，但染料分子的LUMO軌道遠離了羧基這個吸附基團，不利于激發(fā)態(tài)電子注入半導體導帶，所以，吩噻嗪類敏化劑分子應當使用氰基丙烯酸作為電子受體。3與實驗上已合成的幾種性能良好的敏化劑相比，我們設計的新型染料敏化劑PTZpyrone1，除了分子基態(tài)幾何結構、前線軌道與之類似外，染料的最大吸收峰顯著紅移，而吸光強度相當，說明此分子可能為潛在的、光伏性能優(yōu)越的染料敏化劑。關鍵詞：染料敏化劑；吩噻嗪；密度泛函理論；