新型非貴金屬染料敏化劑的理論設計與篩選
項目類別：國家自然科學基金
項目編號：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
本研究擬通過對染料敏化太陽能電池中關鍵光電轉換材料—染料敏化劑的理論研究，從微觀層次設計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染料敏化劑:（1）優化染料敏化劑幾何構型，分析其穩定性及電子結構特點；對穩定構型分子模擬其吸收光譜范圍及吸收強度，并分析受光激發電子轉移路徑、激發態壽命以闡明光電轉換機理；依據“配體→幾何構型→電子結構→吸收光譜特性→吸光效率”連鎖效應分析影響吸光效率的關鍵因素，總結各類配體在不同類型非貴金屬染料敏化劑中的作用規律；（2）研究鏈接不同吸附基團染料敏化劑在TiO2表面的吸附方式及吸附穩定性、受光激發電子注入半導體方式、注入時間及轉移路徑以闡明從染料敏化劑至半導體的電子注入機理；遴選利于表面吸附、電子傳輸便利的吸附基團以增強電子注入能力，并闡述有效防止電子復合機理。本項目成果可為開發低成本、高效率、無污染的新型染料敏化劑提供直接理論指導。