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한국화상학회지 KCI 등재후보 Journal of Korean Society for Imaging Science and Technology

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제31권 제4호 (2025년 12월) 1건

1.
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장거리 보정 밀도범함수이론을 이용한 태양전지 소자의 오비탈 에너지의 고정확도 계산
High accuracy calculations of Orbital Energies of Solar Cell Devices using Long-Range Corrected Density Functional Theory
안대환, 송종원, 심준호
한국화상학회지 제31권 제4호 pp.25-30 한국화상학회
본 연구에서는 고효율 non-fullerene acceptor인 Y6의 전자구조 및 광학 물성을 정확하게 예측하기 위해 Koopmans’ theorem 기반의 optimally tuned (OT) LC-DFT와 polarizable continuum model (PCM)을 결합한 단분자 계 산 접근법을 제안한다. μ 최적화 결과, 같은 분자식 안에서 구조적 차이는 최적의 μ 값에 큰 영향을 미치지 않는 반면 기체상(gas-phase)과 응집상 환경(PCM) 간에는 뚜렷한 μ 값의 차이가 나타나며 용매 환경 효과에서 계산된 μ 값이 기 체상보다 더 작게 계산이 된다. PCM에서 최적화된 OT-LC-DFT는 고체 시료의 실험적인 이온화에너지, 전자진화도, fundamental gap과 가장 잘 일치하는 결과를 보였으며, TD-OT-LC-ωPBE로 계산된 흡수 스펙트럼은 용액 및 박막 상태 에서 관측된 근적외선 영역의 최대 흡수 피크와 적색 이동을 잘 재현하였다. 또한 HOMO/LUMO 전자 분포 분석을 통 해 μ 값에 무관하게 분자내 전하 이동(ICT) 특성이 유지됨을 확인하였다. 이러한 결과는 단분자–PCM 기반 OT-LC-DFT가 응집상 환경에서의 전자구조와 광학 물성을 신뢰성 있게 예측할 수 있는 실용적 계산 방법임을 보여준다.
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