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卟啉、酞菁及相关光电功能材料在太阳能电池、光探测器、光发射二极管、有机场效应管等领域有重要的应用前景。本课题组以量子化学计算为主要手段，以卟啉、酞菁和联吡啶钌类太阳能电池敏化剂为主要研究对象，提出了供受体分别修饰、独立调控卟啉/酞菁敏化剂分子前线轨道能级和吸收光谱的策略，筛选出多个系列有可能具有较高光电转换效率的敏化剂候选体，部分候选体的后续合成和器件性能测试表明，我们设计的部分敏化剂分子的光电转换性能与参比分子相比有显著提高；研制出纳米Fe3O4与石墨烯复合对电极材料，在柔性基底上制备太阳能电池器件，获得了8％的光电转换效率，为当时无铂柔性对电极染料敏化太阳电池的最高光电转换效率之一；研制出无铅锰钙钛矿光电功能材料，发现其具有良好的光电响应。