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(1.佳木斯大学理学院,黑龙江 佳木斯 154007;2.东北林业大学理学院,黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

近几年，对于密度泛函理论的应用以及几项研究专注于天然色素作为染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solar cells DSSC)敏化剂，而天然色素可以使用简单的化学方法从花朵、蔬菜、木材、种子和水果等中萃取。Wan等人[1]对 (DTF-TPA) 与不同的烷基及其烷基链长短附着在DTF单元对染料敏化太阳能电池(DSSC)的影响。这项工作表明长链烷基是染料敏化太阳能电池效率的提高的一种有效途径。Mathew 等人[2]对一个卟啉染料分子在密度泛函理论下设计与计算，得到开路电压为0.91V，短路电流为18.1mA·cm-2，光电转化效率为13%的敏化染料太阳能电池。Narayan等人[3]对多种天然植物的花瓣，叶片作为敏化剂进行测试。结果得出万年青的光电转化效率最高为1.49%。研究中，应用叶绿素铜钠作为DSSCS的敏化剂，其中在模拟太阳光(AM1.5，100mW/cm2)下，光电转换效率η=0.07%，填充因子ff=0.48。

`1 方 法

购买纯度极高的叶绿素铜钠。使用TU-1900分光计(Beijing, China)测量紫外-可见光谱，使用FT-IR 360分光计(Nicolet, Madison, WI, USA)测量FT-IR光谱，使用日光模拟仪器(Pecell-15, Japan)测量光电转换效率，参考硅光太阳能电池标准调整光强为100mW/cm-2。理论上，使用具有相同基组6-31G(d)的DFT/B3LYP[4]和TD-DFT/CAM-B3LYP[5]优化基态并模拟吸收光谱。所有量子化学计算由Gaussian09程序完成，

2 结果和讨论

2.1 吸收光谱及前线分子轨道图

溶解于乙醇溶液的染料分子叶绿素铜钠在实验中测得的紫外-可见吸收光谱如图1。研究发现叶绿素铜钠的吸收光谱区域相似，皆覆盖380nm到700nm区间的可见光区。在380nm-700nm的光谱范围内，叶绿素铜的最高吸收峰为660 nm。……