光敏染料與半導體之間電荷轉移過程的量子理論研究

《光敏染料與半導體之間電荷轉移過程的量子理論研究》是依託吉林大學，由張紅星擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：光敏染料與半導體之間電荷轉移過程的量子理論研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張紅星
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

以發展量子化學理論方法為前提，以高效、經濟的太陽能光電轉換器件研發為背景，本課題擬建立激發態火球模型密度泛函（FB-TD-DFT）方法，設計相應的計算程式，實現大尺度體系的激發態計算；並擴展相對論效應計算。將自主建立的理論方法與現有的其它計算方法相結合，系統地研究光敏染料分子的激發態性質以及處於激發態的染料分子與半導體基質間的相互作用和電荷轉移機制。解決光敏染料與半導體之間電荷轉移過程中電子注入、激子和空穴定向傳遞機制等關鍵理論問題。在發展激發態量子化學基礎理論和套用拓展的基礎上，為尋求高光電轉換效率的太陽能光電轉換器件提供可靠的理論依據和指導。

結題摘要

以發展量子化學理論方法為前提，以高效、經濟的太陽能光電轉換器件研發為背景，本課題初步建立了激發態火球模型密度泛函（FB-TD-DFT）方法，設計了相應的計算程式，實現了大尺度體系的激發態計算。將自主建立的理論方法與其它現行計算方法相結合，系統地研究光敏染料分子的激發態性質以及處於激發態的染料分子與半導體基質間的相互作用和電荷轉移機制。初步解決了光敏染料與半導體之間電荷轉移過程中電子注入、激子和空穴定向傳遞機制等關鍵理論問題。在發展激發態量子化學基礎理論和套用拓展的基礎上，為尋求高光電轉換效率的太陽能光電轉換器件提供了可靠的理論依據和指導。在順利完成國家項目的同時，培養博士研究生7名，發表SCI檢索論文34篇。