Design and analysis of diisobutoxybenzodithiophene based donor for application in organic solar cell: DFT and TD-DFT study
Notice bibliographique
Résumé
The newly designed chromophores (BT1–BT7) of the highly unsaturated donor–acceptor (D–A) were theoretically analyzed and recommended for applications in organic solar cells (OSCs). Conjugated A-groups have been replaced in the reference (BTR) during its design. The structural and optoelectronic properties of designed molecules were calculated using density functional theory (DFT) and time-dependent DFT (TD-DFT) techniques. The frontier molecular orbitals study revealed that BT7 has the lowest energy gap of 2.01 eV, which is significantly less than BTR (2.34 eV), and a significant amount of charge transfer between highest occupied molecular orbital and lowest unoccupied molecular orbital has been observed. Out of all the newly designed chromophores in chloroform, the highest absorption spectra were found in the visible region with a bathochromic shift up to 768 nm. The dipole moment values of all the new chromophores (BT1–BT7) were significantly higher than the BTR (5.46 D), which resulted in good solvation. Electrostatic potential (ESP) analysis revealed electron distribution on various parts of the molecules by colored maps that are found to be effective for better intramolecular charge transfer (ICT). The electron transition density resulting from light absorption at different chemical sites was shown using TDM plots. The electron and hole reorganization energy values were proved as highly efficient in promoting charge mobility and hindered charge recombination for new compounds. By scaling our designed donor to the recognized acceptor Y6, which has demonstrated the creation of OSCs, the open circuit voltage of each molecule was ascertained. The designed molecules exhibited higher open circuit voltages than the reference, indicating improved and fine-tuned optoelectronic properties that would aid in the development of solar cell devices in the future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».