Resumen

En un esfuerzo por proporcionar, evaluar y valorar un enfoque teórico que permita diseñar sistemas eficientes de colorantes donante-aceptor, se han investigado la estructura electrónica y las propiedades ópticas de la pirano-esquaraína como colorantes donante-aceptor utilizados en células solares sensibilizadas por colorantes. Las propiedades del estado básico se han calculado en el nivel teórico B3LYP/6-31 G * *. Los funcionales de densidad corregidos de largo alcance CAM-B3LYP, PBEPBE, PBE1PBE (PBE0), y TPSSH con 6-311 G * * se emplearon para examinar las propiedades de absorción de los tintes estudiados. En una amplia comparación entre los resultados experimentales y los cálculos ab initio de referencia, el funcional TPSSH con el conjunto de bases 6-311 G * * resultó ser el más adecuado para describir las propiedades electrónicas de los tintes pirano y escaraína estudiados. Se han analizado los orbitales naturales de transición (NTO), los orbitales moleculares de frontera (FMO), el LUMO, el HOMO y los huecos energéticos de estos colorantes, para mostrar su efecto en el proceso de inyección de electrones y regeneración del colorante. Se investigó la interacción entre el HOMO y el LUMO de los colorantes pirano y escaraína para comprender el proceso de recombinación y el proceso de transferencia de carga en el que intervienen estos colorantes. Además, realizamos análisis de orbitales de enlace natural (NBO) para investigar el papel de la deslocalización de carga y las interacciones hiperconjugativas en la estabilidad de la molécula.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:colorantes, pirano, colorantes de escaraína, propiedades del estado fundamental, orbitales de transición naturales, sistemas de colorantes aceptores, funcionales de densidad cam, homo, lumo, tpssh
• Keywords:dyes, pyran, squaraine dyes, ground state properties, natural transition orbitals, acceptor dye systems, density functionals cam, homo, lumo, tpssh