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有机光伏材料的模拟、计算与设计PDF电子书下载

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• 作 者：郑绍辉着
• 出 版 社：
• 出版年份：2019
• ISBN：
• 页数：0 页

图书介绍： 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：神圣秘密下一篇：中国学术思想研究辑刊 十八编 第13册 五四前后文化调和论研究 以杜亚泉和《东方杂志》为中心的考察 《有机光伏材料的模拟、计算与设计》目录 标签：材料 计算 设计

1 量子力学基础1

1.1 量子力学的诞生1

1.1.1 黑体辐射2

1.1.2 光电效应4

1.1.3 原子结构与玻尔的旧量子论6

1.1.4 微粒的波粒二象性8

1.2 薛定谔方程10

1.3 一维无限深势阱13

1.4 类氢原子波函数16

1.5 Hartree-Fock方法19

1.6 密度泛函理论25

1.6.1 Hobenberg-Kohn定理25

1.6.2 Kohn-Sham方程26

1.6.3 含时密度泛函理论26

1.6.4 常用泛函简介27

参考文献29

2有机光伏材料的发展简史32

2.1 有机光伏电池分类33

2.2 有机光伏电池工作原理35

2.2.1 光子的吸收与激子的产生35

2.2.2 激子的扩散与分离35

2.2.3 自由电子与空穴的传输36

2.3 有机光伏性能的影响参数36

2.4 给体受体材料类型38

2.4.1 聚合物材料38

2.4.2 小分子材料39

2.5 富勒烯和非富勒烯受体材料45

2.5.1 富勒烯材料45

2.5.2 非富勒烯受体47

参考文献50

3分子前线轨道和能隙、开路电压、激发态和电子吸收光谱54

3.1 结构优化原理与实例54

3.1.1 分子建模56

3.1.2 结构优化59

3.1.3 频率计算61

3.2 薄膜与凝聚态中分子轨道能量、能隙计算实例64

3.2.1 HOMO/LUMO校正65

3.2.2 计算泛函选择65

3.3 薄膜中有机太阳能电池的分子排列影响66

3.3.1 给体间分子排列方式对分子轨道能量的影响66

3.3.2 给体/受体界面间分子排列影响68

3.4 薄膜中开路电压的计算与实例71

3.4.1 开路电压71

3.4.2 开路电压计算方法71

3.4.3 开路电压计算实例74

3.5 薄膜中有机太阳能电池的分子排列对电子吸收光谱的影响77

3.6 溶剂效应对亚酞菁在溶液中吸收光谱的影响实例79

3.6.1 亚酞菁单分子在不同溶剂中的吸收光谱模拟81

3.6.2 亚酞菁分子与第一溶剂层在不同溶剂中的吸收光谱模拟83

参考文献84

4介电常数和激子结合能87

4.1 介电常数计算87

4.1.1 介电常数的常见计算方法88

4.1.2 计算实例91

4.2 激子结合能93

4.2.1 激子的分类93

4.2.2 有机分子激子结合能94

4.2.3 有机分子激子结合能计算实例95

参考文献97

5电荷分离、重组，载流子迁移率99

5.1 电荷传输过程概述99

5.2 Marcus理论100

5.2.1 经典Marcus理论100

5.2.2 半经典Marcus理论103

5.3 电荷分离与电荷复合速率重要参数计算105

5.3.1 吉布斯自由能差的计算105

5.3.2 内重组能的计算106

5.3.3 外重组能的计算108

5.3.4 电子耦合的计算109

5.4 电荷分离与电荷复合速率计算实例110

5.4.1 研究背景110

5.4.2 计算细节110

5.4.3 结果与讨论113

5.4.4 总结117

5.5 载流子迁移率及计算实例117

5.5.1 载流子迁移率及其参数计算117

5.5.2 载流子迁移率计算实例120

参考文献125

附录129

附录1计算前线分子轨道能量取值和绘制前线分子轨道图像129

附录2吸收光谱模拟及相应数据处理133

附录3溶剂模型介绍152

参考文献154

附表 常用物理化学参数156

附表1本书中一些物理量的单位符号156

附表2物理常数156

附表3常见溶剂的相对介电常数157

索引160

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摘要：本文以“有机光伏材料的模拟、计算与设计.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了有机光伏材料的研究现状、模拟方法、计算技术以及设计策略。通过对该文档的深入分析，旨在为有机光伏材料的研究与应用提供有益的参考和指导。

1、研究现状

有机光伏材料作为一种新型光伏材料，具有成本低、轻便、可柔性等优点，在光伏领域具有广阔的应用前景。近年来，随着科学技术的不断发展，有机光伏材料的研究取得了显著进展。然而，有机光伏材料的稳定性、效率等问题仍然制约着其大规模应用。

针对这些问题，研究人员从材料设计、器件结构、制备工艺等方面进行了深入研究。通过优化材料结构、提高器件性能、改进制备工艺等手段，有望提高有机光伏材料的稳定性和效率。

此外，有机光伏材料的模拟、计算与设计方法也在不断丰富和完善。通过模拟和计算，可以预测材料性能、优化器件结构、指导材料制备，从而提高有机光伏材料的整体性能。

2、模拟方法

有机光伏材料的模拟方法主要包括分子动力学模拟、密度泛函理论计算、蒙特卡洛模拟等。这些方法可以用于研究材料结构、电子结构、光学性质等。

分子动力学模拟可以揭示材料分子间的相互作用，为材料设计提供理论依据。密度泛函理论计算可以研究材料的电子结构，预测材料的能带结构、光学性质等。蒙特卡洛模拟可以研究材料的光学性质，为器件设计提供指导。

通过这些模拟方法，可以深入了解有机光伏材料的性质，为材料设计和器件优化提供有力支持。

3、计算技术

计算技术在有机光伏材料的研究中起着至关重要的作用。随着计算技术的不断发展，计算方法在有机光伏材料研究中的应用越来越广泛。

计算方法主要包括量子化学计算、分子力学计算、有限元分析等。量子化学计算可以研究材料的电子结构、光学性质等。分子力学计算可以研究材料分子间的相互作用、材料性能等。有限元分析可以研究器件结构、器件性能等。

通过计算技术，可以优化材料结构、提高器件性能、指导材料制备，从而提高有机光伏材料的整体性能。

4、设计策略

有机光伏材料的设计策略主要包括材料结构设计、器件结构设计、制备工艺设计等。

材料结构设计主要关注材料的能带结构、光学性质等。通过优化材料结构，可以提高材料的吸收系数、载流子迁移率等性能。

器件结构设计主要关注器件的界面结构、电极材料等。通过优化器件结构，可以提高器件的填充因子、短路电流等性能。

制备工艺设计主要关注材料的制备方法、器件的制备工艺等。通过优化制备工艺，可以提高材料的均匀性、器件的稳定性等性能。

总结：

本文通过对“有机光伏材料的模拟、计算与设计.pdf电子书版文档下载”的深入分析，详细阐述了有机光伏材料的研究现状、模拟方法、计算技术以及设计策略。这些研究成果为有机光伏材料的研究与应用提供了有益的参考和指导。

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