《表1 体系1—4的前线分子轨道能级和HOMO与LUMO间的能隙》

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《Lindqvist型多酸螺芴氧杂蒽衍生物电子性质和吸收光谱的理论研究》

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eV

众所周知，前线分子轨道能级和分布对染料分子的电荷转移特征起着重要作用．在n-型DSSC中，染料分子的最高占据分子轨道（HOMO）能级应该低于电解质I-/I3-的氧化还原电位（-4.80eV）[24]，以保证染料快速有效地再生，减少注入TiO2的电子与氧化态染料间的复合．最低未占据分子轨道（LUMO）能级必须高于TiO2半导体的导带能级（-4.00eV，真空），以提供足够的驱动力使电子从激发态染料注入到TiO2导带．体系1—4的HOMO和LUMO能级以及两者间的能隙列于表1，其HOMO和LUMO分布见图2．由表1可以看出，本文所研究体系的HOMO和LUMO能级均符合n-型DSSC的要求．各体系的前线分子轨道分布具有相似的特征，即HOMO主要分布在有机官能团上，而LUMO则定域在多酸簇上．体系1—4的HOMO能级顺序为体系3（-5.21eV）>体系2（-5.29eV）>体系4（-5.36eV）>体系1（-5.70eV）．而LUMO能级相差不大，这是由于体系1—4的LUMO均分布在多酸上的缘故．