محاسبات نظریه تابع چگالی (DFT) و چگالی وابسته به زمان (TDDFT) برای اثر افزودن جانشینی فلوئور به رنگدانه‌های آلی در عملکرد سلول‌های خورشیدی

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 7، دوره 7، شماره 1، خرداد 1392، صفحه 55-62   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

سید وحید موسوی^{* 1}؛ سید مجید هاشمیان زاده²؛ پروین صالحی¹

¹کارشناس ارشد شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

²استادیار شیمی آلی، آزمایشگاه شبیه‌سازی و تحقیقاتی، دانشکده شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، ساختار هندسی، آرایش الکترونی، تجزیه بار و طیف‌های جذبی الکترونی به منظور بررسی عملکرد اثر افزودن جانشینی فلوئور به رنگدانه‌های آلی (H-P,F-P,FF-P) با روش‌های محاسبه‌ای نظریه تابع چگال (DFT) و نظریه چگالی وابسته به زمان (TDDFT) مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، محاسبه طول پیوندها و زوایا بین اتم نیتروژن در آنیلین و اتم کربن در کربوکسیلیک اسید بیانگر این موضوع است که بازدهی تبدیل نور به جریان در رنگ F-P، بزرگ‌تر از H-P و FF-P است که این استدلال منطبق بر نتیجه‌های تجربی است. از سوی دیگر داده‌های به‌دست آمده از تجزیه بار و طیف سنجی جذبی الکترونی و نمودارهای HOMO و LUMO، انطباق داده‌ها با نتیجه‌های تجربی را تأیید می‌کنند.

کلیدواژه‌ها

تابع چگال (DFT)؛ نظریه چگالی وابسته به زمان (TDDFT)؛ نمودار HOMO-LUMO؛ طیف جذبی الکترونی

مراجع

[1] Li, B.; Wang, L.; Kang, B.; Wang, P.; Qiu, Y.; Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 90, 549, 2006.
[2] O’Regan, B.; Grätzel, M.; Nature, 353, 737, 1991.
[3] Grätzel, M.; J. Photochem. Photobiol. C, 4, 145, 2003.
[4] Grätzel, M.; J. Photochem. Photobiol. A, 3, 164, 2004.
[5] Nazeeruddin, M.K.; Klein C.; , Liska, P.; Grätzel, M.; Coord. Chem. Rev., 249, 1460, 2005.
[6] Hwang, S.; Lee, J.H.; Park, C.; Lee, H.; Kim, C.; Park, C.; Lee, M.H.; Lee, W.; Park, J.; Kim, K.; Park, N.G.; Kim, C.; J. Chem.
Commun. 4887–4889, 2007.
[7] Duo-Lin, Y.; Chow, T.J.; J. Photochem. Photobiol: A., 230, 47–54, 2012.
[8] Jung, I.; Lee, J.K.; Song, K.H.; Song, K.; Kang, S.O.; Ko, J.; J. Org. Chem. 72, 3652, 2006.
[9] Zhang, C.R.; Liu, Z.J.; Chen, Y.H.; Wu, Y.Z.; Ma, J.; Chen, H.S.; Chin, J.; Chem., submitted
for publication.

[10] Hagberg, D.P.; Edvinsson, T.; Marinado, T.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A.; Sun, L.C.; Chem. Commun. 2245, 2006.
[11] Yang, H.Y.; Yen, Y.S.; Hsu, Y.C.; Chou, H.H.; Lin, J.T.; J. Org. Lett. 12, 16–19, 2010.
[12] Wang, Z.; Cui, Y.; Dan-oh, Y.; Kasada, C.; Shinpo, A.; Hara, K.; J. Phys. Chem. C, 111, 7224–7230, 2007.
[13] Hagberg, D.P.; Edvinsson, T.; Marinado, T.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A.; Sun, L.C.; Chem. Commun., 2245, 2006.
[14] Li, S.L.; Jiang, K.J.; Shao, K.F.; Yang, L.M.; Chem. Commun., 2792, 2006.
[15] Lin, Y.D.; Tahsin, J.; J. Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 230(1), 47–54, 2012.