染料敏化太阳能电池(DSSCs)以其热稳定性好、成本低、制备简单等突出优点,已被广泛应用于机械、仿生、航天等领域。成为实验和理论研究的前沿热点。目前DSSC的光电转换效率还远没有达到大规模工业化生产的地步,主要问题是染料的吸收光谱太窄,不能充分利用太阳光谱。所以开发设计吸收光谱红移拓宽的染料是目前的迫切任务。另外,电池中电荷转移机制,染料分子结构与电池效率的构效关系也需要进一步解释,这将有利于设计更好的新型高效的DSSCs染料。合成新型染料需要大量的时间和材料,所以在理论上对分子进行修饰并预言其实验性能将是非常经济和快捷的方法。　　近些年来,Pt(II)金属配合物显示出其在光电器件OLED方面巨大的潜在应用价值,实验上对Pt(II)金属配合物发光材料分子设计领域的研究取得了很大的进展。过渡金属配合物的电子吸收和发射光谱的微观过程极其复杂,涉及到基态与激发态的电子结构、相对论效应等量子理论的基础。其发光性质的理论研究对合成新型光学材料具有重要指导意义。　　本论文主要内容工作如下:　　一、通过对性能优越的染料分子NKX-2587进行理论模拟,与实验比较,找到合适的理论计算方法来评估染料分子的光电转换性能。在香豆素染料C-343的基础上,引入低聚呋喃桥联电子,并考虑不同取代基电负性、位置和数目,设计一系列新染料并对其光电转换性能进行评估。筛选出具有良好的太阳光吸收效率、电子注入和染料再生效率、电荷分离效率的染料。并解释了染料分子结构与性能的构效关系,将为进一步快速经济的合成高效光敏剂提供理论参考。　　二、以六种绿-蓝光环铂Pt配合物[Pt(C C)(acac)]为研究对象,利用密度泛函理论对配合物基态及激发态几何和电子结构,吸收光谱和磷光发射光谱进行了系统的理论研究。结合配合物中分子轨道组分,对实验中观察到的由配体变化所引起的吸收和发射谱峰位置移动给以很好的解释。同时研究了四种不同极性溶剂二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃和二氯甲烷对电子吸收和发射光谱的影响。此工作对配合物分子结构与电子跃迁规律和吸收发射光谱之间的关系做出明确解释,对于设计、合成新型光学材料提供了理论依据。