مطالعه سیستماتیک خانواده فولرنها و ساختار الکترونی آنها برای یافتن گیرنده مناسبی در سلولهای خورشیدی آلی با استفاده از نظریه تابعی چگالی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده علوم پایه
- نویسنده مریم عنافچه
- استاد راهنما ناصر هادی پور
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1391
چکیده
کار تحقیقاتی انجام شده در این رساله مطالعه نظری برخی از مشتقات خانواده فولرن به عنوان گیرنده-های الکترونی در سلول های خورشیدی پلیمر- فولرن بر پایه نظریه تابعی چگالی در سطح b3lyp به منظور یافتن ترکیباتی با کارایی بالاتر در دستگاه های فوتوولتایی می باشد. تحقیق حاضر در چهار مرحله به این مهم می پردازد. در مرحل اول روابط موجود بین سطوح انرژی lumo با پارامتر ولتاژ مدارباز (voc) برای خانواده ای از مشتقات c60 و c70 بررسی می شود. نتایج در این بخش روابط خطی قابل توجهی بین این دو پارامتر نشان می دهد که توافق خوبی با کارهای قبلی انجام شده دارد. هدف دیگر این بخش بررسی اثر اصلاح طول زنجیر آلیفاتیک، تغییر گروه های استخلافی قسمت استری زنجیره آلیفاتیک و اصلاح بخش آروماتیک این خانواده و در ادامه مشتقات مونو و بیس اداکت های ایندن و بی ایندن c60 بر روی سطوح lumo و کارایی سلول خورشیدی است. نکته کلیدی تحقیقات اخیر در مرحله بعد دست یابی به رابطه خطی بین پارامتر محاسباتی الکتروفیلیسیتی برای مشتقات فولرن و پارامتر تجربی voc دستگاه های فوتوولتایی است. اندیس الکتروفیلیسیتی ویژگی برجسته ای است که به طور همزمان تعیین کننده تمایل یک گونه برای کسب یک الکترون از محیط غنی از الکترون مجاور خود و همچنین مقاومت آن در برابر پس دادن الکترون به محیط پیرامون می باشد. نتایج نشان می دهد جایگزینی استر بوتیریک اسید با استرهای پروپیونیک اسید در قسمت آلیفاتیک و یا افزایش قدرت دهندگی استخلاف های قسمت استری منجر به افزایش مقدار الکتروفیلیسیتی می شود. در نظر گرفتن مشتقات c70 الکتروفیلیسیتی بالاتری نسبت به مشتقات c60 می دهد. افزودن گروه های ایندن روی قفس فولرن (مشتقات ایندن-c60 ) الکتروفیلیسیتی را به مقدارقابل توجهی افزایش می دهد که منجر به افزایش voc می شود. در مرحله سوم به منظور شناسایی و کاراکتریزه کردن ترکیبات مورد نظر به بررسی طیف سنجیnmr این مولکول ها می پردازیم چرا که اعتقاد داریم علی رغم تحقیقات تجربی متعدد، به دلیل پیچیدگی ساختارهای مورد نظر، تحقیقات طیف سنجی نظری بر پایه محاسبات مکانیک کوانتومی همواره می تواند راهنمای مفیدی در مسیر شناسایی و کاراکتریزه کردن این مولکول ها باشد. درنهایت به منظور شناسایی پتانسیل های لازم خانواده فولرن ها برای استفاده در سلول های خورشیدی پلیمر- فولرن به بررسی دو گروه از این مولکول ها می پردازیم. گروه اول شامل مشتقات فولرن دوپ شده با بور و نیتروژن می باشد و گروه دوم مجموعه ای از فولرن های سیلیکونی را در بر می گیرد که هر دو می توانند بستر مناسبی را برای شرکت در لایه فعال سلول های خورشیدی پلیمر- فولرن ایجاد نمایند.
منابع مشابه
تعیین خواص ساختاری و چگالی ابر الکترونی ترکیب LaCrO3 در فاز اورتورومبیک با استفاده از نظریه تابعی چگالی
در این مقاله خواص ساختاری و چگالی ابرالکترونی سرامیک LaCrO3 در فاز اورتورومبیک بررسی شده است. محاسبات، با روش امواج تخت تقویت شدة خطی با پتانسیل کامل FP-LAPW در چارچوب نظریة تابعی چگالیDFT، در دو حالت با درنظرگرفتن برهمکنش�های اسپینی و بدون آن بااستفاده از تقریب�های LDA، LSDA و GGA96 و با کمک نرم افزار WIEN2k انجام شده است. نتایج نشان می�دهد که پارامترهای ساختاری محاسبه شده بااستفاده از تقریب G...
متن کاملبررسی ویژگی‌های ساختاری، الکترونی و اپتیکی 3BaZrO با استفاده از نظریه‌ی تابعی چگالی
در این مطالعه ویژگی‌های ساختاری، الکترونی و اپتیکی سرامیک 3 BaZrO در فاز مکعبی و تأثیر فشار بر ویژگی های یاد شده را بررسی شده است. محاسبه ها با استفاده از روش امواج تخت بهبودیافته ی خطی با پتانسیل کامل (FP-LAPW) در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی انجام‌گرفته است و از نرم‌افزارهای WIEN2k و Quantum Espr...
متن کاملمحاسبه خواص مکانیکی و ترمودینامیکی ساختار 3C کربید سیلیکون با استفاده از دینامیک مولکولی و نظریه تابعی چگالی
کربید سیلیکون به خاطر خواص فوق‌العاده مکانیکی، فیزیکی، ترمودینامیکی و شیمیایی، یک سرامیک بسیار جذاب برای اکثر صنایع است. در این پژوهش خواص مکانیکی و ترمودینامیکی ساختار C3 کربید سیلیکون با استفاده از شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی و نظریه تابعی چگالی مبتنی بر تقریب شیب تعمیم یافته در دما و فشارهای بالا محاسبه و جهت صحت با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است. محاسبات دینامیک مولکولی با استفاده از پت...
متن کاملبازنگری بر خانواده مرموز Hg: یک مطالعه جامع براساس نظریه تابعی چگالی
We review theoretical investigations of high-temperature superconductors which have been performed by density functional theory. The main subject of our study is the Hg-based family of the superconducting cuprates, which demonstrates unusual and still puzzling properties. We show that the first-principles approach is able to describe the effects of chemical doping and pressure on the structur...
متن کاملبررسی نظری ناخالصی‌های نیکل و طلا بر خواص الکترونیکی گرافین با استفاده از نظریه تابعی چگالی
در این مقاله، خواص الکترونی گرافین در حضور وغیاب ناخالصی‌های نیکل و طلا با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی بررسی می‌شود. در تمامی موارد با استفاده از نتایج به دست آمده ساختار الکترونی، چگالی حالت‌ها، پایداری، گاف انرژی و گشتاور مغناطیسی مطالعه شده است. محاسبات ما با استفاده از نرم افزار SIESTA انجام شده و از تقریب‌های GGA و LDA برای پتانسیل تبادلی- همبستگی استفاده شده است. با افزایش اندازه‌ی م...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده علوم پایه
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023