ADF Highlight:染料敏化太阳能电池中钌染料的效率

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参考文献:

M. Barrera, I. Crivelli, and B. Loeb, On the performance of ruthenium dyes in dye sensitized solar cells: a free cluster approach based on theoretical indexesJ Mol. Model 22, 118 (2016).

本文使用染料与两个Ti(OH)3相连(模拟半导体表面)的分子模型,预测了7种钌染料在染料敏化太阳能电池中的效果。理论上,染料分子的效率由三种因素决定:1)吸收并传递到锚基团的能量的大小;2)注入Ti(OH)3的LUMO轨道的电荷;3)被氧化染料分子,通过三碘化物还原。

DSSC_efficiency

Ruthenium dyes with black dye (BD), or N749, ligands are more efficient than N3. This is mainly due to a more effective localization of the 3MLCT excited state on the ligands thethered to the semi-conductor.

本文使用了ADF特有的一些非常强大的功能:将分子轨道投影到片段轨道;SAOP模型交换相关势(这种交换相关势修正了电子的长程行为);通过分数占据计算配体的化学硬度。

关键词:片段分析、DSSCs、TDDFT