研究目的
研究供体-受体-π-受体敏化剂中π间隔基对染料敏化太阳能电池光伏性能的影响。
研究成果
研究得出结论:通过结合密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)模拟,探究了四种有机染料的特性以评估其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的应用潜力。与染料1和2相比,染料3和4的最大吸收波长(λmax)出现蓝移,导致其吸收范围更窄。计算表明染料3和4的光电转换效率(PCE)略低于染料1和2,主要归因于其较窄的吸收范围和较小的吸收强度。但它们之间的差异并不显著,其中电子耦合最小的染料3被视为DSSCs的潜在有机染料。
研究不足
该研究承认理论研究中缺乏包括短路电流密度、开路电压和光电转换效率在内的准确定量结果,这影响了理论评估的可靠性。理论与实验结果之间的巨大偏差归因于不同实验研究中非辐射复合损耗(NCB)和敏化剂表面负载量不一致、敏化剂表面负载量不准确影响短路电流密度(JSC)值,以及密度泛函理论(DFT)方法计算的绝对值与实验值不可比等因素。