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oe1(光电查) - 科学论文

4 条数据
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  • 一种新型异靛蓝基共轭三元共聚物的合理设计及其全色吸收特性在聚合物太阳能电池中的应用

    摘要： 本研究合成了一种全色吸收共轭三元共聚物BDTID-BDT3MT，其由给电子单元苯并二噻吩(BDT)、强吸电子单元异靛蓝(ID)和弱吸电子单元甲基-3-噻吩甲酯(3MT)组成。通过将这三种单体整合到共轭三元共聚物结构中，BDTID-BDT3MT的吸收光谱在300至750纳米波长区间内呈现出异常宽泛、强劲且均匀的吸收带，有助于实现太阳光照下的高效光捕获?；诩蚧馗吹ピ睦砺奂扑憬馐土薆DTID-BDT3MT这种引人注目的全色吸收行为。以BDTID-BDT3MT作为给体聚合物与非富勒烯受体(如ITIC-4F)构建的聚合物太阳能电池(PSCs)展现出5.38%的高光电转换效率(PCE)、0.88伏的高开路电压(Voc)和13.74毫安/平方厘米的短路电流密度(Jsc)，而采用BDTID、BDT3MT与ITIC-4F三元混合体系构建的PSCs则分别表现出较低的3.74% PCE和11.15毫安/平方厘米 Jsc?；贐DTID-BDT3MT的PSCs优异性能可归因于其高光捕获效率及相对更有利的纳米相薄膜形貌。研究结果表明，由于具有显著宽泛的全色吸收带，BDT、ID和3MT单元可作为共轭三元共聚物结构中的有效构筑基元。

    关键词： 全色吸收，三元共聚物，苯并二噻吩，异靛蓝，聚合物太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于含两个互补组分的协同伴生染料的高效太阳能电池：共敏化的替代方法

    摘要： 为实现全色吸收以构建高效染料敏化太阳能电池（DSSCs），采用两种具有互补吸收特性的染料共敏化方法已取得显著成功。然而该方法通常需要耗时优化多个参数来控制两种共吸附染料在TiO?薄膜上的比例与分布，从而限制了该策略的潜力。本研究报道了一种通过设计共价连接双互补染料组分的"协同伴生染料"来开发高效DSSCs的新途径。我们将新合成的有机染料Z2与近期报道的双束缚卟啉染料XW51通过不同长度的柔性链连接，制备出XW60-XW63系列染料。这些染料展现出8.8%-11.7%的优异吸收效率范围。值得注意的是，当与鹅去氧胆酸（CDCA）共吸附时，XW61实现了12.4%的卓越效率——据我们所知，这是碘电解质基DSSCs的最高纪录。此外，这些染料还具有制程简便、优化简单及优异光稳定性的优势。

    关键词： 染料敏化太阳能电池、光伏性能、协同伴生染料、共敏化、全色吸收

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 可见光全色吸收激光染料分子的理性设计：第一性原理研究

    摘要： 激光染料分子通过增强激光辐射强度和扩大激光可调谐范围，在可调谐激光器中发挥着重要作用。其宽光谱带宽和可见光吸收特性使其能够评估多种荧光猝灭机制，如激子形成、光诱导电子转移和激发态质子转移。本研究采用第一性原理计算设计了一系列由简单电子给体（D）、共轭桥（π）和电子受体（A）单元构成的有机染料分子（LD1-4、LA2-5、LU1-5、LV1-4、LI1-4），以评估其在可调谐激光器中的应用潜力。进一步利用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TDDFT）详细分析了这些染料分子的光学与电子特性，包括光谱参数、能级结构及轨道贡献。结果表明：LI1-3具有高摩尔消光系数和全可见光吸收特性，且相比实验合成的LA3染料呈现显著红移。特别是新设计的LI3不仅较LD1产生190 nm红移，摩尔消光系数提升19%，还展现出覆盖380-750 nm全可见光波段的超宽吸收光谱。研究发现以二噻吩基团和萘基团作为电子给体的染料比含双键基团和苯基团的染料具有更优的吸收光谱特性。这些计算结果有望为新型激光染料分子的开发提供理论依据，并为后续相关研究提供科学支撑与理论指导。

    关键词： 吸收光谱，激光染料，密度泛函理论/含时密度泛函理论，全色吸收

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 第10族金属-硫代儿茶酚盐封端的镁酞菁——生色团与电子给体/受体实体的耦合及其对硫诱导红移的影响

    摘要： 本文提出了一种在酞菁（Pc）β位点简便生成硫醇盐基团的新方法，并揭示了这些基团在配位第10族金属Ni、Pd和Pt(dppe)或SnMe3后赋予Pc配体的独特性质。特别是，所有使用的第10族金属均使Q带红移至近800 nm，且由于400-650 nm区间出现新吸收带，这些配合物展现出全色吸收特性。通过Ni、Pd和Pt配位Mg(Pc)配合物分别表现出的中等到极高单线态氧量子产率（0.36、0.76和0.91），证实了过渡金属配位可增强系间窜越，表明重金属直接影响Pcπ体系和系间窜越（ISC）。分子轨道计算进一步验证了这一现象，显示金属与配体轨道存在混杂，并提示Q带跃迁兼具π→π*跃迁和配体到金属电荷转移特性。此外，Q带红移的根源被证实源于HOMO轨道相比LUMO/LUMO+1轨道更显著的失稳，从而导致HOMO-LUMO能隙减小。

    关键词： 硫醇盐基团、系间窜越、酞菁、分子轨道计算、HOMO-LUMO能带隙、全色吸收、单线态氧量子产率、第10族金属、Q带

    更新于2025-09-04 15:30:14