新型非貴金屬染料敏化劑的理論設(shè)計(jì)與篩選
項(xiàng)目類別：國(guó)家自然科學(xué)基金
項(xiàng)目編號(hào)：21303266
參與人員：魯效慶、魏淑賢、李邵仁、鄧志剛、史曉凡、靳棟梁、邵洋
起止日期：2014.01-2016.12
本研究擬通過(guò)對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池中關(guān)鍵光電轉(zhuǎn)換材料—染料敏化劑的理論研究，從微觀層次設(shè)計(jì)與篩選一系列全新非貴金屬Cu、Zn染料敏化劑及二硫富瓦烯基純有機(jī)染料敏化劑:（1）優(yōu)化染料敏化劑幾何構(gòu)型，分析其穩(wěn)定性及電子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；對(duì)穩(wěn)定構(gòu)型分子模擬其吸收光譜范圍及吸收強(qiáng)度，并分析受光激發(fā)電子轉(zhuǎn)移路徑、激發(fā)態(tài)壽命以闡明光電轉(zhuǎn)換機(jī)理；依據(jù)“配體→幾何構(gòu)型→電子結(jié)構(gòu)→吸收光譜特性→吸光效率”連鎖效應(yīng)分析影響吸光效率的關(guān)鍵因素，總結(jié)各類配體在不同類型非貴金屬染料敏化劑中的作用規(guī)律；（2）研究鏈接不同吸附基團(tuán)染料敏化劑在TiO2表面的吸附方式及吸附穩(wěn)定性、受光激發(fā)電子注入半導(dǎo)體方式、注入時(shí)間及轉(zhuǎn)移路徑以闡明從染料敏化劑至半導(dǎo)體的電子注入機(jī)理；遴選利于表面吸附、電子傳輸便利的吸附基團(tuán)以增強(qiáng)電子注入能力，并闡述有效防止電子復(fù)合機(jī)理。本項(xiàng)目成果可為開(kāi)發(fā)低成本、高效率、無(wú)污染的新型染料敏化劑提供直接理論指導(dǎo)。