24449.吩噻嗪類敏化劑的理論研究

1、分類號(hào)：密級(jí)：學(xué)校代碼：學(xué)號(hào)：10165201111019遣掌師筢大學(xué)碩士學(xué)位論文⑦吩噻嗪類敏化劑的理論研究作者姓名：學(xué)科、專業(yè)：研究方向：導(dǎo)師姓名：張琳化學(xué)、物理化學(xué)理論與計(jì)算化學(xué)董浩博士2014年3月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要為了解決能源危機(jī)和相關(guān)的環(huán)境問題，染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSCs)被認(rèn)為是具有廣闊前景的新一代可替代能源。大部分的有機(jī)敏化劑為直線型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致它們易于在半導(dǎo)體表面團(tuán)聚。吩噻嗪分子含有富電子的氮和硫原子，具有很

2、強(qiáng)的給電子能力，而且其非平面的蝴蝶狀結(jié)構(gòu)有助于抑制分子在半導(dǎo)體表面的團(tuán)聚。因此，在本論文中，我們應(yīng)用密度泛函和含時(shí)密度泛函理論，研究了一系列吩噻嗪類敏化劑。主要結(jié)論如下：1對(duì)于不同的吩噻嗪分子，在計(jì)算其紫外可見吸收光譜時(shí)，應(yīng)選用不同的泛函。具體來說，對(duì)吩噻嗪作為電子給體的敏化劑，應(yīng)該使用包含長(zhǎng)程校正的CAMB3LYP泛函；而對(duì)于以吩噻嗪為兀共軛的染料分子，則應(yīng)用雜化泛函M06。2相對(duì)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(yuǎn)離了羧基這個(gè)吸附基團(tuán)，不利于激發(fā)態(tài)電子注入半導(dǎo)體導(dǎo)帶，所以，吩噻嗪類敏化劑分子應(yīng)當(dāng)使用氰基丙烯酸作為電子受體。3與實(shí)驗(yàn)上已合成的幾種性能良好的敏化劑相比，我們?cè)O(shè)計(jì)的新型染料敏化劑PTZpyrone1，除了分子基態(tài)幾何結(jié)構(gòu)、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(qiáng)度相當(dāng)，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(guān)鍵詞：染料敏化劑；吩噻嗪；密度泛函理論；