در این کار، دینامیک انتقال بار در سلولهای خورشیدی بر پایه پورفیرین در محیطهای آبی و گازی، از دیدگاه شیمی کوانتومی بررسی شده است. فرایندهای انتقال بار با استفاده از روشهای نظریه تابعی چگالی ) DFT (، نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان ) TD-DFT ( و آنالیز اوربیتال پیوندی طبیعی ) NBO ( توصیف شده و اثرات حلال با مدل CPCM مطالعه شده اند. نتایج نشان داد که در حضور حلال، یک جابجایی قرمز و شدت بیشتر در پیکهای جذبی مولکولهای رنگ، انرژی پیوندی اکسایتون ) EBE ( کمتر، مقدار بیشتر راندمان تبدیل فوتون فرودی به الکتریسیته و راندمان دریافت نور بیشتر در سیستمهای مورد مطالعه وجود دارند، که همه این تغییرات پیشرفت عملکرد سلولهای خورشیدی را نشان می دهد. رابطه معکوس بین IPCE رنگها نشان می دهدکه مقاومت کمتر در برابر انتقال الکترون، مخصوصاً در محیط آبی، )η( و مقدار سختی شیمیایی احتمال انتقال الکترون را بین سطوح انرژی افزایش می دهد و عملکرد سلول خورشیدی را بهبود می بخشد. داده ها تأیید می کنند که برهمکنش الکتروستاتیک بین رنگها و حلال نقشی کلیدی را در خواص الکترونی رنگها و دینامیک انتقال بار در این سلولهای خورشیدی حساس به رنگ بازی می کنند.

کلمات کلیدی