白晓慧
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郑文文
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邵长金
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杨振清
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论(DFT)中广义梯度近似(GGA)的PBE交换关联能函数,研究了新型(TiO2) 12量子团簇环结构.在此结构的基础上,分别采用过渡金属元素Cr、Mo、V、Nb与氧族元素S、Se、Te对其进行掺杂,计算并分析了掺杂前后量子环的几何结构、平均结合能、能级结构及电子云密度分布等属性.计算结果表明:除了Te的掺杂结果有轻微变形外,其它的掺杂结果结构都保持得较好,其中采用V和Nb掺杂的结构最为稳定,平均结合能最高.且所有掺杂结果能隙均有所减小,其中Te的掺杂结果能隙最小,仅为1.12 eV.除此之外,Cr和Mo的掺杂结果能隙也很小,均约为1.2 eV,且结构较为稳定.
关键词:
(TiO2)12量子环
,
密度泛函理论
,
掺杂
,
能隙
杨振清
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郑文文
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王迪
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白晓慧
,
邵长金
,
曹达鹏
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.16.033
为了揭示三苯胺分子为敏化剂的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用含时密度泛函理论(TDDFT)方法计算了三苯胺染料分子1、2、3的紫外-可见吸收光谱和能级结构.结果表明,在电子给体和电子受体不变的情况下,改变π桥结构将明显改变染料的光谱性质.分子3的紫外-可见吸收光谱比分子1、2的吸收光谱有明显的红移.分子2、3的摩尔吸光系数也明显高于分子1的摩尔吸光系数,因此具有更高的捕获太阳光的能力.计算结果还表明,有机染料的合成需要综合考虑染料的吸收光谱特性、染料能级与半导体电极电位及氧化还原电解液电位的匹配及电子注入等内在因素,从而提高DSSCs的能量转化效率.
关键词:
密度泛函理论
,
含时密度泛函理论
,
三苯胺染料
,
紫外-可见吸收光谱
,
能级
