Etude théorique des propriétés physico- chimiques de quelques colorants utilisés dans les cellules photovoltaïques

Abstract

Les cellules solaires à colorant (DSSC) ont reçu une attention considérable pour transfert d'énergie solaire propre en électricité au cours de la décennie précédente. La colorante fluorescéine est l'un des colorants organiques sans métal ayant un potentiel élevé d’application dans DSSC en raison de son respect de l'environnement, moins coûteux, facile fabrications. Ici, nous passons en revue les effets des modifications structurelles, les modes d'absorption de colorant sur le TiO2, les effets de solvant et le colorant, interaction électrolytique sur les performances des DSSC. Le but de cette étude est d'appliquer le calcul quantique computationnel pour comprendre les propriétés structurales, moléculaires, électroniques de la fluorescéine dérivée de colorants à en utilisent la DFT par la méthode B3LYP avec la base 6-31G(d). Le colorant organique D-π-A à base de Fluorescéine (FS) et ses dérivés ont été étudiés variant le groupement donneur comme amine(A), ethène (E), méthane (M), méthoxy (O) et thiophène (T). L'optimisation de la géométrie a été réalisée en phases gaz et solvant. La méthode B3LYP TD-DFT avec 6-31G(d) a été utilisée pour calculer les énergies de l'état excité, les spectres d'absorption d'électrons et les forces d'oscillateur (f) pour des géométries entièrement optimisées. Le résultat démontre que par rapport aux autres dérivés, le FST et son groupement thiophène ont de petits écarts énergétiques. De plus, les résultats montrent que le FSA a la plus grande valeur LHE, qui dépend de la force de l'oscillateur des colorants.

Le résultat révèle par rapport aux restes dérivés, il est suggéré que FSA et FST présentent des propriétés plus favorables pour l'application dans DSSC.