بررسي محاسباتي تاثير گروه هاي دهنده و پذيرنده بر روي خواص سلول هاي خورشيدي حساس شده با رنگدانه پريلين

كارشناسي ارشد

سلول هاي خورشيدي توانايي تبديل انرژي خورشيدي به انرژي الكتريكي را دارند كه يك پديده فيزيكي و شيميايي است. اين سامانه ها توان لازم را براي تجهيزات الكتريكي و يا انرژي ورودي به شبكه برق عمومي تامين مي‌كنند. يكي از اين نوع سامانه ها، سلول هاي خورشيدي حساس شده با رنگدانه هستند. براي بررسي خواص سلول¬هاي خورشيدي حساس شده با رنگدانه مي توان از شيمي محاسباتي بهره گرفت. در اين پايان نامه هندسه ساختار رنگدانه ي پريلين(P) با دو گروه دهنده D1 كه داراي اتم نيتروژن و دو حلقه بنزن كه هر يك داراي گروه CH3 مي باشند و دهنده ي D2 كه داراي يك حلقه بنزن كه داراي گروه OCH3 است، همچنين شش گروه پذيرنده A0-A5 كه تمام اين پذيرنده ها داراي اتصال دهنده ي COOH بوده، در سلول هاي خورشيدي حساس شده به رنگدانه توسط روش هاي محاسباتي مورد مطالعه قرار گرفته اند. طيف جذبي الكتروني به وسيله روش TD-DFT با تابع و مجموعه پايه CAM-B3LYP/6-31G(d) بررسي شده است و براي بررسي اثر حلال تتراهيدروفوران بر روي هندسه ساختار الكتروني و ديگر خصوصيات مولكول با روش PCM مورد بررسي قرار گرفته اند. براي بررسي تراز HOMO-LUMO در محيط گازي و حلال آناليز NBO به¬كار گرفته شده است. با انجام محاسبات دو رنگدانه PD1A4 و PD2A4 كانديدهاي مناسبي براي به كار بردن در سلول خورشيدي مبتني بر رنگدانه هستند. بيشينه جذب در اثر انتقال الكترون اوربيتال مولكولي HOMO به تراز LUMO براي رنگدانه PD1A4 با قدرت نوسان كنندگي f=1.77 در طول موج 501.69 نانومتر و براي رنگدانه PD2A4 بيشينه جذب در اثر انتقال الكترون اوربيتال مولكولي HOMO به تراز LUMO با قدرت نوسان كنندگيf=2.4181 و طول موج 486.48 مي¬باشد. همچنين قدرت دريافت نور براي رنگدانه¬هاي PD1A4 و PD2A4 به ترتيب 0.989 و 0.998 گزارش شده است.

210818

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي معدني

دكتر محبوبه رباني