Theoretical Insights into Alizarin-Carbazole Dyes for Improved DSSC Performance Using DFT/TD-DFT
محل انتشار: نشریه متدهای شیمیایی، دوره: 9، شماره: 8
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 123
فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_CHM-9-8_006
تاریخ نمایه سازی: 11 خرداد 1404
چکیده مقاله:
To achieve significant advancements in light-harvesting efficiency for dye-sensitized solar cells (DSSCs), this investigation explores the potential application of six novel hybrid alizarin-carbazole dyad molecules. These dyads incorporate strategically positioned π-conjugated spacer segments that have been meticulously functionalized with either electron-donating or electron-withdrawing groups. A comprehensive computational analysis was undertaken to elucidate the optoelectronic properties of the target molecules, both in their isolated states and after adsorption onto a TiO۲ surface. All calculations were performed at the B۳LYP level of theory using the ۶-۳۱۱G(d) basis set to obtain critical parameters such as the HOMO-LUMO energy gap (Eg), light absorption wavelength (λ), transition energy (eV), and oscillator strength (f). The results showed that the photophysical and photo-electrochemical properties of designed dyes were improved by introduction of electron-rich heterocyclic rings as a π-spacer moiety, which led to a reduction in the band gap of the designed dyes and, as a result, a red-shifting of light absorption spectra and an increase in the DSSCs energy conversion efficiency. This in-depth theoretical investigation is expected to provide valuable insights for the rational design and optimization of novel organic dyes, ultimately leading to the development of high-performance DSSCs.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Yavar Ahmadi
Department of Chemistry Education, Farhangian University, P.O. Box ۱۴۶۶۵-۸۸۹, Tehran, Iran
Maryam Manafi Moghadam
The Organic Chemistry Research Laboratory (OCRL), Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Zanjan, Zanjan ۴۵۳۷۱-۳۸۷۹۱, Iran
Ali Ramazani
The Convergent Sciences & Technologies Laboratory (CSTL), Research Institute of Modern Biological Techniques (RIMBT), University of Zanjan, Zanjan ۴۵۳۷۱-۳۸۷۹۱, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :