光诱导的电子转移在光伏材料的光能转换中扮演了重要角色。有机太阳能电池中除了包含一般的电子转移过程(可以使用传统的Marcus理论描述),超快的电子转移也扮演了重要的角色。而后者无法使用Marcus理论描述。本项目旨在发展从头算动力学方法,在直接动力学(从头算动力学)的框架下,描述有机太阳能电池中的超快电子转移过程。在该方法中,电子结构计算将使用TDDFT方法,考虑近年来新发展的可以正确描述电荷转移态的泛函形式(如PBE0)处理相关的电子转移态;而电子转移过程引起的非绝热动力学将采用最小面跳跃方法描述。本项目希望建立此研究方案并编写相关程序,并将该研究方法用于研究有机太阳能电池中的超快电子转移问题,比如噻吩的衍生物,C60的衍生物和两者间的电子转移过程。希望通过本项目系统的建立一套新的理论框架,进一步研究电子转移的机理,深入理解相关光伏材料的光电性质,从而为实验设计高效能光能转换材料奠定理论
英文主题词organic photovoltaics;nonadiabatic dynamics;excited states;electron transfer;energy transfer