D-A-π-A,多极和树枝状有机染料敏化剂结构效能关系的理论研究与优化设计

项目名称： D-A-π-A,多极和树枝状有机染料敏化剂结构效能关系的理论研究与优化设计

项目编号： No.11404055

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李源作

作者单位： 东北林业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 光伏电池是太阳能利用的主要形式之一。与传统的硅材料相比，有机染料分子结构多样、合成工艺简单、成本低廉，具有更广阔的应用前景。如何提高有机染料分子的摩尔吸光系数、拓宽光谱响应范围、提高染料敏化晶体系的电荷和能量转移效率是染料敏化太阳能电池研究的关键问题。本项目预采用密度泛函理论结合2维和3维实空间分析方法，研究三类新的D-A-π-A、D-π-A-π-D型和树枝状染料敏化剂的构效关系以及分子优化设计。主要内容包括：1）有机敏化剂光吸收性质的微观作用机制；2）光诱导有机染料和半导体之间的电荷和能量转移效率；3）在有机染料上嵌入不同给电子和吸电子取代基，使其分子结构和电子结构同时调节，构建新的染料敏化晶太阳能电池，研究取代基效应对吸收光谱、电荷和能量转移效率以及光电转换性能的影响规律，探索进一步提高此类光伏电池性能的有效途径。本项目对通过微观结构设计研制新型光伏电池的研究具有重要的科学意义。

中文关键词： 有机分子；激发态；电荷转移；太阳能电池；实空间分析

英文摘要： Photovoltaic cell is one of the main forms of solar energy utilization. Compared with traditional silicon materials, organic dyes have more broad application prospects for the diverse structures, easy fabrication and low cost. The key issue in the researc

英文关键词： organic molecule；Excited state；Charge transfer；Solar cell；Real-space analysis