半菁染料作为染料敏化太阳能电池吸光材料的理论研究

摘要：

采用第一性原理研究了半菁-二氧化钛团簇形成的配合物(hemicyanine-(TiO2)n)的光电子转移过程,这里n分别取5,9,15.配合物基态构型采用密度泛函理论方法进行优化,而激发态采用含时密度泛函理论进行计算.采用长程相关校正的密度泛函CAM-B3LYP和ωB97X-D计算的激发能与实验值吻合得很好.依据广义Mul iken-Hush (GMH)公式,基于密度泛函理论得到的波函数被用来计算电荷转移积分,进而可根据Marcus理论计算出电荷分离速率常数(kCS)和电荷回传速率常数(kCR).计算结果表明电子从染料到(TiO2)n团簇的传递有多条通道,这使得kCS具有更大值,相反,只具有单通道的电荷回传降低了kCR值,与kCS相比甚至可以忽略,这表明在所研究的体系中电荷回传是不利的.

关键词：理论研究、半菁染料、(TiO2)n团簇、电子转移

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：The project was supported by the National Natural Science Foundation of China21465021,21463023;Key Project of Ministry of Education, China211189;Natural Science Foundation of Gansu Province, China1208RJZE139;Program of Gansu Provincial University for Leaders of Disciplines in Science, China 11zx-04.国家自然科学基金21465021,21463023;教育部重点项目211189;甘肃省自然科学基金1208RJZE139;甘肃省高校领军人才项目11zx-04

在线出版日期：2015-06-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：866-876