研究目的
从动态和动力学角度研究气相和水相中基于黄酮类化合物的某些天然染料的结构效应以及水和气体对其光谱、量子化学和光伏性质的不同影响。
研究成果
基于二羟基色烯和三羟基色烯的类黄酮分别被推荐作为水和气相中NDSSCs的首选光敏剂。水能增强光敏剂的光捕获能力和IPCE，而气相主要与光伏特性的动力学和动态过程相关。
研究不足
该研究是理论性的，未包含对基于黄酮类染料在实际太阳能电池中光伏特性的实验验证。
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基于类黄酮的光敏剂光伏特性：天然染料太阳能电池的分子尺度视角
DOI：10.1002/qua.26171
期刊：International Journal of Quantum Chemistry
出版年份：2020
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
从理论上研究了分子修饰以及气体和水介质对某些类黄酮作为天然染料敏化太阳能电池中光敏剂性能的影响。结果表明，水会增加染料的亲电性并削弱染料/TiO2耦合，从而阻碍电子向TiO2的注入。二羟基色烯类黄酮具有更长的电荷转移路径和更弱的电子-空穴重叠，其电子转移效率高于三羟基色烯类黄酮。然而，当类黄酮结构中OH基团增加时，水分子的存在会改善其光谱特性，这与前沿分子轨道能隙减小和振子强度增加有关。此外，还出现了此类有利结构效应及水介质对极化率和激发态寿命的影响。根据能量转换效率，水是二羟基色烯类黄酮的理想溶剂。最后，对光伏过程的几何结构、激发态、动力学寿命以及动力学进行了不同分析并展开讨论。
作者：
Samira Sabagh，Mohammad Izadyar，Foroogh Arkan
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