研究目的
研究叶绿素溶液在不同溶剂中的电子激发与吸收光谱，以应用于染料敏化太阳能电池（DSSC），提高电池效率。
研究成果
加入溶剂会减小HOMO-LUMO带隙，增大偶极矩、振子强度以及吸收光谱强度，并使其向近红外区域移动。这些变化促进了叶绿素作为染料在纳米结构中的电荷转移现象，从而提高了太阳能电池的效率。
研究不足
该研究为理论性研究，未包含实验验证。为简化计算，对叶绿素分子模型进行了修改以减少原子数量，这可能无法完全代表实际的叶绿素结构。
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溶剂对叶绿素染料敏化太阳能电池溶液影响的理论研究
DOI：10.1088/1757-899X/299/1/012089
期刊：IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
出版年份：2018
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
我们采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT），对叶绿素溶液在多种溶剂中的电子激发与吸收光谱进行了理论研究，这些溶剂适用于染料敏化太阳能电池（DSSC）应用，包括丙酮、乙腈、二甲基亚砜、乙醇、己烷、甲醇、四氢呋喃和水。同时，我们还研究了能级、振子强度、光捕获效率及电子注入情况。研究发现，在这些溶剂中，叶绿素作为染料时其最高占据分子轨道（HOMO）与最低未占据分子轨道（LUMO）之间的能隙更小，光捕获能力、振子强度更强，且吸收光谱呈现红移现象。这些变化有助于促进叶绿素纳米结构中的电荷转移过程，从而提升太阳能电池的效率。
作者：
Mohamad Rodhi Faiz，Denny Widhiyanuriyawan，Eko Siswanto，I.N.G. Wardana
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