ระเบียบวิธีที่มีต้นทุนการคำนวณต่ำสำหรับทำนายสมบัติเชิงแสงของสารสีย้อม กลุ่ม bis-N,N-dimethylaniline เพื่อนำไปใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อม

ชญาดา อิทธิพรกุล

dc.contributor.advisor	วุฒิชัย พาราสุข
dc.contributor.author	ชญาดา อิทธิพรกุล
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
dc.date.accessioned	2022-05-20T07:11:58Z
dc.date.available	2022-05-20T07:11:58Z
dc.date.issued	2563
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78641
dc.description	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2563	en_US
dc.description.abstract	เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมเป็นอุปกรณ์สำหรับเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดี แต่มีข้อจำกัดเรื่องการดูดกลืนแสงช่วงรังสียูวีถึงรังสีย่านใกล้อินฟราเรดในช่วงแคบ ทำให้มีการออกแบบพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมด้วยวิธีการคำนวณทางเคมีควอนตัมในการศึกษาสมบัติของสารสีย้อม ทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่นขึ้นกับเวลา (TDDFT) เป็นวิธีที่ใช้อย่างแพร่หลายในการทำนายสมบัติเชิงแสงของโมเลกุลทฤษฎี TDDFT มีความซับซ้อนคำนวณและเชิงทฤษฎี งานวิจัยนี้ศึกษาพลังงานกระตุ้นและสมบัติทางแสงด้วยวิธีที่ง่ายกว่า ซึ่งวิธีนี้สามารถประมาณความยาวคลื่นดูดกลืนได้ด้วยความแม่นยำสูงและเปรียบเทียบกับระเบียบวิธี TDDFT ได้ พลังงานการกระตุ้นการถ่ายโอนอิเล็กตรอนสามารถประมาณจากพลังงานออร์บิทัลที่สถานะพื้นในระบบ N+1 อิเล็กตรอน นอกจากนี้ยังศึกษาผลของฟังก์ชันนัล B3LYP, CAM-B3LYP, LC-wPBE และ BHandHLYP และผลของเบสิสเซต 6-31G(d,p), 6-31+G(d,p), 6-31++G(d,p), 6-311G(d,p) และ 6-311+G(d,p) ในด้านความถูกต้องแม่นยำ และระยะเวลาในการคำนวณ ผลการทดลองพบว่าระเบียบวิธีที่มีประสิทธิภาพในการคำนวณพลังงานการกระตุ้นการถ่ายโอนประจุ คือ ระเบียบวิธี DFT ที่ระดับฟังก์ชันนัล BHandHLYP โดยมี 6-31G(d,p) เป็นเบสิสเซต ในระบบ N+1 อิเล็กตรอน ซึ่งให้ผลการคำนวณใกล้เคียงกับวิธี TDDFT และใช้ระยะเวลาคำนวณไม่นาน ในการทำนายสมบัติเชิงแสงของสารสีย้อมที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อม	en_US
dc.description.abstractalternative	Dye-sensitized solar cells (DSSCs) are a good material for harvesting solar energy. However, the limitation of DSSCs is the narrow absorption range from ultra-visible (UV) to near infrared (NIR) regions. To design better DSSCs, quantum chemical calculations were carried out to study properties of the dye. Time dependent density functional theory (TDDFT) were often employed to predict optical properties of the compounds. TDDFT is more computationally intensive and theoretically complicated. A simpler approach that an determine excitation energy and hence optical properties were used in this work. This method can estimate absorption wavelength with high accuracy and comparable to TDDFT method. The charge transfer excitation energy was approximated from the orbital energy at the ground state of the N+1 electrons system. Furthermore, the effects of functional, i.e. B3LYP, CAM-B3LYP, LC-WPBE. and BHandHLYP, as well as basis set, 6-31G(d, p), 6-31+G(d,p), 6-31++G(d,p), 6-311G(d,p) and 6-311+G(d,p), in terms of accuracy and time were investigated. The results showed that an efficient method for determining the excitation energy of charge transfer was the DFT method with BHandHLYP/6-31G(d,p) in N+1 electrons system. This method calculates charge transfer excitation energy close to the TDDFT method and does not take long time to predict optical properties of dyes application in dye-sensitized solar cells.	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง	en_US
dc.subject	Dye-sensitized solar cells	en_US
dc.title	ระเบียบวิธีที่มีต้นทุนการคำนวณต่ำสำหรับทำนายสมบัติเชิงแสงของสารสีย้อม กลุ่ม bis-N,N-dimethylaniline เพื่อนำไปใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อม	en_US
dc.title.alternative	Low Computational-Cost Method for Prediction of optical Properties of bis-N,N-dimethylaniline-based Dyes for Application in Dye-Sensitized Solar Cells	en_US
dc.type	Senior Project	en_US
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US