【摘 要】
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随着煤、石油、天然气等能源的日益枯竭,人们迫切需要寻找新的能源。占地球总能量99%以上的太阳能是没有污染的一种清洁能源。太阳能转换的形式多种多样,但基本的一点是通过光敏材料将太阳能转化为化学能和电能。染料敏化太阳能电池（DSSCs）,它的加工工艺简单,制造成本低廉,这为大幅度降低太阳能电池成本开辟了新途径。染料作为光敏化剂,它的关键作用是电子生成和注入,首先它通过吸收太阳光被激发,然后被激发的染料
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随着煤、石油、天然气等能源的日益枯竭,人们迫切需要寻找新的能源。占地球总能量99%以上的太阳能是没有污染的一种清洁能源。太阳能转换的形式多种多样,但基本的一点是通过光敏材料将太阳能转化为化学能和电能。染料敏化太阳能电池（DSSCs）,它的加工工艺简单,制造成本低廉,这为大幅度降低太阳能电池成本开辟了新途径。染料作为光敏化剂,它的关键作用是电子生成和注入,首先它通过吸收太阳光被激发,然后被激发的染料分子释放电子到二氧化钛（Ti02）的导带（CB）上,失去电子的染料分子成为正离子,被还原态的电解质还原再生。新合成的光敏剂在可见光区域有较宽的吸收光谱和高效率的电子转移能力。本文以两种非金属有机染料P1和P4为研究对象。P1是以噻吩为共轭链结构单元的化合物,具有较好的激发荧光特性和稳定性。P4是用苯基环代替噻吩环而得到的。本论文采用量子化学方法研究这两种有机染料。应用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP函数,6-311G（d）基组对两种染料几何优化结构和基态性质进行研究,并对这两种染料的最低未占据分子轨道（LUMO）和最高占据分子轨道（HOMO）的密度和能量及这两个轨道之间的能级差进行研究。对于HOMO→LUMO轨道跃迁,P1和P4的能级差分别是2.79eV和3.26eV。P1和P4的激发态性质是应用含时密度泛函理论（TD-DFT）进行研究的,在这里重点研究两种染料吸收光谱的性质。我们还采用了三维实空间分析方法（3D）可视化了两种染料垂直激发的电子转移,并应用电荷差异密度（CDD）和跃迁密度（TD）研究了偶极距的大小和方向。
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