基于三唑啉酮的染料在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中的计算分析：探索受体端以提升光伏性能

为研究不同供体和受体基团对敏化剂性能的影响，研究人员通过密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TDDFT）计算，设计多种基于三唑啉酮的染料。结果表明这些染料适用于实验测试，有助于优化 DSSCs，推动太阳能设备发展。

　　研究人员设计并构建了几种基于三唑啉酮的染料（TPA1 - TPA5 和 PTZ1 - PTZ5），通过修饰 At - D - π - A 结构周围部分来实现。利用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TDDFT）计算，研究不同供体和受体基团对这些敏化剂的形状、能级、吸收光谱和光伏行为的影响。采用特定的函数方法优化敏化剂分子的基态。量子化学计算揭示了诸如吸收特性、最高占据分子轨道 - 最低未占分子轨道（HOMO–LUMO）构型、能级差和化学性质指标等重要分子性质。光吸收模式和量子数据为这些敏化剂在光子系统中的应用提供了有用证据。从光热效率（LHE）、注入吉布斯自由能（△Ginject）和开路电压（VOC）等指标获得的性能数据表明，这些染料适用于后续实验测试，有助于指导染料敏化太阳能电池（DSSCs）的改进。该研究分析了这些发色团的结构调整和电子性质，以展示它们在光子器件中的性能表现。这些结果有助于研究人员规划新的染料敏化太阳能电池实验，同时助力他们开发更优的太阳能设备。