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用于DSSC应用的锐钛矿(001)表面上基于三苯胺和不对称方aine染料的单敏化和共敏化:周期性DFT计算( Single- and co-sensitization of triphenylamine-based and asymmetrical squaraine dyes on the anatase (001) surface for DSSC applications: Periodic DFT calculations )
OS Al-Qurashi A Jedidi N Wazzan
染料聚集导致染料敏化太阳能电池(DSSC)的性能较差，这是由于光敏剂与电解液的电荷复合较快。三苯胺(TBA)基染料具有较高的摩尔吸收系数和波长展宽特性，但在近红外(NIR)区域不能吸收太阳光。相比之下，方酸(SQ)光敏剂，也被称为近红外光敏剂，其最大波长在高强度的近红外区。而SQ染料由于具有平面结构，存在染料聚集现象。使用共敏化剂是通过减少染料聚集和电荷复合来提高太阳能电池功率转换效率的一种行之有效的方法。本文利用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT),从理论上解释了TZC1和TZC2染料比不对称的SQ敏化剂(YR6)作为游离染料具有更高的粘度。用M06/6-31G(d,p）理论水平计算了TZC1、TZC2和YR6染料在气相和CH2Cl2溶剂中的电子性质、重组能、吸收光谱和发射光谱、ICT参数和光电压参数（CPCM方法）。此外,利用PBE+U/PAW方法和Grimme方法D3的色散修正,用周期DFT方法研究了TZC基敏化剂与YR6在锐钛矿（001）表面的单吸附和共吸附过程。结果表明,共敏化剂的使用使所形成的配合物稳定了至少1.21eV,并对吸收光谱产生了全色效应,提高了近红外区的捕光能力,从而改善了DSSCs的性能。
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