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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • Alq?分子阴离子的光电子能谱：体相中电子传输重组能的估算

    摘要： 通过脉冲放电在超声膨胀条件下对固态样品进行处理，生成了三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)的分子阴离子，并在质量选择后记录了其光电子能谱。测得Alq3?的垂直脱附能为1.24±0.01 eV，Alq3的绝热电子亲和能为0.89±0.04 eV?；诘シ肿覣lq3的这些能量值，估算出块体Alq3中分子间电子传输的重排能为0.70±0.08 eV。

    关键词： 光电子能谱、电子传输、重组能、Alq3、分子阴离子

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于硼二吡咯甲烯辅助受体的染料敏化太阳能电池用染料的计算研究

    摘要： 选取了一系列以硼二吡咯甲基(BODIPY)为辅助受体(An)衍生物的(D-π)2-An-A型有机染料，通过密度泛函理论(DFT)和含时DFT研究了给电子基团(二芳胺、咔唑、氮杂?和二苯并氮杂?)对光物理及光电化学性质的影响。实验证实BODIPY能增强可见光红光及近红外区域的光捕获能力。通过对所有染料进行电子密度分布分析，验证了由模拟吸收光谱预期的分子内电荷转移现象?；谶沁蚋宓娜玖险瓜殖鲎畹偷闹嘏拍?。通过构建吸附于TiO2(101)晶面的染料模型估算了染料吸附能。态密度分析表明TiO2禁带中缺陷态的缺失有助于染料激发态电子向导带的顺畅转移。根据染料最低未占分子轨道(LUMO)能级与TiO2导带能级的对比，证实本研究所涉染料均能在光激发下实现电子注入。综合染料再生驱动力与重排能数值分析，咔唑给体染料(D2)在染料敏化太阳能电池(DSSC)中具有最佳性能表现。前期研究报道的功率转换效率数据也显示，咔唑给体染料(D2)在所有染料中效率最高。本计算研究结果与实验数据高度吻合。

    关键词： TiO2 (1 0 1) 表面，重组能，染料敏化太阳能电池，染料再生，BODIPY

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 已知p型有机半导体重组能的定量构效关系研究

    摘要： 分子内重组能（RE）是量化电子-声子耦合强度的重要参数，对有机半导体（OSC）的理论表征具有关键意义。小规模计算中精确获取RE较为简单，但大规模筛选时则需要更高效的方法。我们通过研究结构-性质关系，建立了定量构效关系模型以实现基于分子结构的RE预测。为此，我们构建了包含171种化合物的数据集，这些化合物源自并苯、噻吩和戊搭烯等已知p型OSC结构单元。研究表明，原子数、环数或可旋转键数等简单结构描述符与RE仅呈弱相关性；而基于SMILES分子特征和几何分子变换等更全面分子表征的回归模型，在RE值范围为76-480 meV的化合物库中，实现了0.7的决定系数和40 meV的平均绝对误差。分析表明，要建立更具预测性的模型，需要更大规模的训练化合物数据集。

    关键词： 分子特征、分子变换、重组能、有机半导体、定量构效关系

    更新于2025-09-22 17:30:58

  • 设计基于烷氧基诱导的高性能近红外敏感小分子受体用于有机太阳能电池

    摘要： 科学家致力于设计和合成高效光伏材料以应对能源?；Ｎ?，本研究设计了四种新型小分子受体（A1、A2、A3和A4）以提升有机太阳能电池性能。这些分子均以烷氧基诱导的萘并二噻吩核为核心，分别连接以下端基：2,2-亚乙基-5,6-二氰基-3-氧代-2,3-二氢茚-1-亚基-丙二腈（A1）、甲基-2-氰基-2,2-亚乙基-5,6-二氟-3-氧代-2,3-二氢茚-1-亚基-乙酸酯（A2）、5,2-亚乙基-5,6-二氟-3-氧代-2,3-二氢茚-1-亚基-3-甲基-2-硫代噻唑烷-4-酮（A3）以及2,5-亚乙基-6-氧代-5,6-二氢环戊噻吩-4-亚基-丙二腈（A4）。通过对比参比分子R，发现这些分子在光学、电学及几何结构方面具有优势。前沿分子轨道图显示其具有优异的电荷转移速率，电子密度从给体向受体单元转移。其中A1在氯仿溶剂中可见光区（λmax=798 nm）表现出最高吸收强度；当与PTB7-Th给体聚合物共混时，A3展现出最大开路电压（2.08 V）。相较于模型分子R，所有研究分子因重组能较低而具有高电荷迁移率，其中A1凭借0.0034的超低重组能值成为电子迁移率最高的分子。此外，所有设计分子在有机溶剂中均表现出良好溶解性，A2因具有较高偶极矩而在制备过程中展现出优异溶解特性。

    关键词： 跃迁密度矩阵，非富勒烯受体，开路电压，萘二噻吩，重组能，稠环电子受体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • CdTe/CdSe II型核壳量子点的合成、表征及光诱导电子转移能学研究

    摘要： CdTe/CdSe II型核壳量子点(QDs)在非配位溶剂中化学合成。通过吸收光谱(Abs)、光致发光(PL)光谱、PL衰减寿命、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线光谱(EDX)对合成量子点的光学特性和结构进行表征。通过改变CdSe壳层厚度并固定CdTe核尺寸，可将CdTe/CdSe核壳量子点的PL峰从698 nm(1.77 eV)调控至780 nm(1.59 eV)。这些量子点的PL量子产率(QYs)为14.1%-31.7%，且在CdSe壳层生长过程中PL峰半高宽(FWHM)始终保持在0.12 eV以下。与CdTe核相比，CdTe/CdSe II型核壳量子点具有更长的PL衰减时间(可达~100 ns)?；贛arcus理论研究了CdTe/CdSe 1-5单层(ML) II型核壳量子点的电荷转移(CT)，并揭示了量子限域对结构参数的影响。CdTe/CdSe (1-5 ML) II型核壳量子点的电子转移(ET)重组能(RE)范围为60 meV至106 meV，发现ET发生在Marcus倒置区(-?G0 ET > λCT)，这是此类量子点的典型特征。

    关键词： 核/壳结构、重组能、II型量子点、空间分离、CdTe/CdSe

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 调节基于烷氧基诱导的电子受体在红外区域的光电性能以实现高性能有机太阳能电池

    摘要： 富勒烯类受体在有机太阳能电池中的局限性促使科学界设计并合成非富勒烯受体。为此，我们设计了四种新分子（命名为S1-S4），其包含烷氧基诱导的萘二噻吩给体单元，以及与不同桥接单元相连的2-(5,6-二氟-2-亚甲基-3-氧代-2,3-二氢茚-1-亚基)丙二腈受体部分。将所设计分子S1-S4的电子和光学性质与近期报道的参比分子R进行对比。桥接单元分别为：噻吩(S1)、2-氟噻吩(S2)、2-(噻吩-2-基)噻吩(S3)和2-(4-氟噻吩-2-基)噻吩(S4)。其中S3分子在气相和氯仿溶剂中分别呈现近红外区最大吸收峰（830.0 nm和910.6 nm）。所设计分子的能隙均低于参比分子R，表明其具有更高的电荷转移能力，其中S3的能隙最低（1.68 eV）。采用经典PTB7-Th给体计算开路电压(Voc)，所有分子的Voc均高于R，其中S2达到最高值1.92V。我们设计的分子具有较低的重排能，显示出相比R更高的电荷转移速率，其中S3具有最高的电子迁移率。

    关键词： 烷氧基诱导、重组能、跃迁密度矩阵、非富勒烯受体、噻吩、电荷转移、开路电压

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 调节二噻吩并吡咯给体分子的光电性能以用于有机太阳能电池

    摘要： 对有机太阳能电池（OSC）物理性质的理论分析对于揭示光电转换效率（PCE）、结构与性能之间的关联至关重要。本研究以二噻吩并吡咯（DTP）作为富电子给体单元，结合不同类型的π桥和端基受体单元，设计合成了五种新型A-D-A型小分子M1-M5。采用MPW1PW91/6-31G(d,p)理论水平优化所有分子几何结构，使用TD-MPW1PW91/6-31G(d,p)理论水平进行激发态计算。通过与参考化合物R对比，系统研究了设计分子（M1-M5）的几何结构、电子结构、偶极矩、开路电压、重组能及电荷传输特性。结果表明：M1、M2、M3和M5的HOMO能级较参考分子R更低（M4能级较高），更有利于电子给体作用；所有分子的LUMO能级因桥连单元和受体基团的吸电子效应而略高。其中M1具有最大的HOMO-LUMO能隙（2.48 eV），M3能隙最?。?.11 eV）。除M1外，所有设计分子的电子转移速率参数λe值均较低，表明其电子转移速率高于R。除M1外，设计分子的偶极矩均高于参考分子R，这种高偶极矩特性有利于提升有机溶剂溶解性，对太阳能电池器件制备具有积极意义。除M4的开路电压（Voc）与R相当外，其余设计分子的Voc值均更高。研究表明，合理选择电子给受基团对提升OSC光电转换效率具有重要作用。

    关键词： 二噻吩并吡咯、重组能、开路电压、态密度、密度泛函理论

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于二酮吡咯并吡咯的A–D–A–D–A结构分子在有机太阳能电池中的光电及电荷传输性能计算研究

    摘要： 为有机太阳能电池（OSC）应用设计了八种新型基于二酮吡咯并吡咯（DPP）的A–D–A–D–A结构分子。这些分子中，缺电子的DPP和二氰乙烯基团被用作受体基团，不同的平面富电子基团则作为给体π桥。采用B3LYP/6–31G(d,p)和TD-B3LYP/6–31G(d,p)方法研究了其光电及电荷传输性能。结果表明，不同的π桥能有效调节前沿分子轨道能级、带隙和吸收光谱。此外，不同π桥也影响所设计分子的电荷传输特性。研究显示这些分子可作为给体材料，部分分子还可作为OSC的空穴和/或电子传输材料。

    关键词： 光电性质，二氰乙烯基，重组能，二酮吡咯并吡咯（DPP），有机太阳能电池（OSC）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 设计基于二噻吩并萘的受体材料，用于有机太阳能电池并具有优异的光伏参数

    摘要： 科学家们正聚焦于非富勒烯类受体材料，因其具有高效的光伏特性。本研究基于实验合成的参考化合物R，通过结构修饰设计了四种新型二噻吩并萘基受体分子，其光伏性能更优。这些新设计分子均以二噻吩并萘为核心，分别连接四种不同的端基受体单元：2-(5,6-二氟-2-亚甲基-3-氧代-2,3-二氢茚-1-亚基)丙二腈(H1)、2-(5,6-二氰基-2-亚甲基-3-氧代-2,3-二氢茚-1-亚基)丙二腈(H2)、2-(5-亚甲基-6-氧代-5,6-二氢环戊[c]噻吩-4-亚基)丙二腈(H3)和2-(3-(二氰基亚甲基)-2,3-二氢茚-1-亚基)丙二腈(H4)。通过与参照物R对比，分析了这些设计分子的各项光伏参数。所有新分子均表现出更窄的HOMO-LUMO能隙（2.17-2.28 eV，参照物R为2.31 eV）。前沿分子轨道(FMO)图证实了电子从给体到受体的转移过程。这些分子在可见光区均呈现宽幅吸收，且最大吸收波长较R发生红移。与R相比，所有研究分子的激发能更低，表明其具有更高的电荷转移速率。为评估开路电压，将设计受体与经典给体PBDB-T共混，其中H3分子展现出最高的Voc值（1.88 V）。通过TDM分析揭示了电子激发过程行为及给受体单元间的电子空穴分布情况，所有分子的结合能均低于R，其中H3最低（0.24 eV），反映其具有最强的电荷转移能力。H2分子的电子与空穴重组能均低于R，预示其具备最高的电荷转移速率。

    关键词： 吸收最大值、结合能、重组能、光伏特性、开路电压、电荷转移、二噻吩并萘、HOMO-LUMO能隙、非富勒烯类受体

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于芪类有机染料作为非线性光学与染料敏化太阳能电池的高效敏化剂：一项第一性原理研究

    摘要： 本研究设计了五种基于芪的染料作为非线性光学特性（NLO）和染料敏化太阳能电池（DSSCs）的高效敏化剂。采用密度泛函理论（DFT）和时间相关密度泛函理论（TD-DFT）研究分子性质，以影响染料敏化剂在DSSCs中的性能。理论结果表明，该染料的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）能级可确保对光电子注入半导体表面及电解质再生染料过程产生积极影响。我们讨论了太阳能转换效率及其关键影响因素——短路电流密度（JSC）、光捕获效率（LHE）和电子注入驱动力（?Ginject）?；谲蔚娜玖弦蚱溆乓斓牡缱咏峁购凸庋匦砸约傲己玫墓夥问勺魑獾缱幼⑷氚氲继灞砻娴那痹诿艋?。

    关键词： 重组能、光捕获效率、驱动力、短路电流密度、染料敏化剂

    更新于2025-09-12 10:27:22