樊新召, 李昆杰，韩江则，李 青，赵瑞红

(河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018)

第二受体单元对三苯胺类敏化染料性能影响的计算

樊新召, 李昆杰，韩江则，李 青，赵瑞红

(河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018)

为了提高三苯胺类有机染料的性能，在具有D-π-A构型的染料B1的基础上，通过引入不同的第二受体单元A′，设计了6种新的D-A′-π-A型染料。根据计算化学中的密度泛函理论，对染料分子进行构型优化、电荷分布、能级等研究。结果表明，所设计的6种分子都可以保持稳定的空间结构，第二受体单元的引入降低了分子的带隙，拓宽了吸收范围，使最大吸收波长发生了明显红移。与B1(396.6 nm)相比，6种染料的红移顺序为B1-PDP(418.4 nm)

计算化学；密度泛函理论；三苯胺；第二受体单元；D-A′-π-A型

随着工业的飞速发展，对能源的需求日益增加，如何更高效地存储和利用太阳能成为研究的重点。1991年，O′REGAN等[1]首次报道了低成本、环保且具有较高能量转换效率的敏化剂，此后染料敏化太阳能电池一直是科研热点[2]。据报道，染料敏化太阳能电池的光电转化效率已经可以达到13%[3]。

染料敏化太阳能电池主要由吸附着光敏染料的光阳极、含有氧化还原电对的电解质溶液以及对电极组成。光敏染料吸收太阳光使基态电子跃迁到激发态，若染料的LUMO能级高于半导体导带的能级，则染料可将激发态的电子注入到半导体的导带实现电荷-空穴分离，电子在注入到半导体的导带中后扩散至基板，通过外电路传输到对电极上，对电极上的电子被电解质中的氧化态物质还原为中性分子后完成一个循环过程。……