اثر اندازه بر طيف اپتيكي نانومولكول‌هاي رنگدانه‌اي كومارين با استفاده از رهيافت‌هاي تابعي چگالي تنگابست وابسته به‌زمان و تابعي چگالي وابسته به‌زمان فوق سريع

Size effect on optical spectrum of coumarin nano molecule dyes via TD-DFTB and turbo-TDDFT approaches

در سلول خورشيدي حساس شده با رنگدانه، مولكول رنگدانه نقش جذب نور را بر عهده دارد كه نقشي كليدي در عملكرد اين سلول خورشيدي است. يكي از ويژگي‌هايي كه بر طيف اپتيكي رنگدانه‌ها اثر مي‌گذارد، اندازه نانومولكول‌ها است. در اين مقاله طيف اپتيكي نانو مولكول‌هاي خانواده كومارين با اندازه‌هاي مختلف با استفاده از دو روش تابعي چگالي تنگابست وابسته به زمان و نظريه تابعي چگالي وابسته به‌زمان محاسبه مي‌شود. در اين محاسبات افزايش اندازه رنگدانه با كاهش گاف هومو-لومو همراه است كه تطابق خوبي با تجربه است. همچنين محاسبات ما سرعت 2 مرتبه بزرگي بيشتر روش اول نسبت به‌روش دوم را تاييد مي‌كند. در نهايت روش تابعي چگالي تنگابست وابسته به زمان براي شبيه‌سازي سلول خورشيدي حساس شده با رنگدانه كومارين سيس Nkx-2311 شامل نيم‌رساناي اكسيد روي را پيشنهاد مي‌دهد.

In the dye sensitized solar cell, the dye molecules play the role of light absorption that is a key role in performance of the solar cells. One of the features that affect the optical spectrum of dyes is size of the nano molecules. In this paper, the optical spectrum of nano molecules of coumarin families was calculated with different sizes by using the Time-Dependent Density-Functional Tight-Binding and Time-Dependent Density-Functional methods. In this calculation, the HOMO-LUMO gap increases as the size of the dyes decreases in accordance with the experiment. Our computations confirm the 2 order of speed of first method compared to the second method. Finally, Time-Dependent Density-Functional Tight-Binding method proposed the S-cis Nkx-2311 with ZnO for the simulation of the dye sensitized solar cell.