计算结果表明，这种新提出的通过氰基和羧基共吸附、含有Ti-N键的表面构型在能量上最稳定（图1）。这改变了人们的普遍认识：氰基在吸附中起到关键作用，它对界面稳定性、电化学性质的影响往往被忽视。通过电子结构计算和激发态电子动力学模拟，他们进一步研究了这种新提出的吸附构型中染料分子和表面的电子耦合、能级相对位置，以及它们对太阳能电池电压及电流的影响。光激发电子从染料分子向TiO2表面注入的动态过程表明，新构型有利于电子的快速注入并有着高量子效率，在电子结构上则更有利于产生较高的工作电压(图3)，从而保证此类太阳能电池具有较高的能量转化效率（~10%）。这些工作在原子尺度上建立了界面能源转化机制中微观结构与宏观性能的关系，对进一步从微观上调控、优化和提高太阳能转化效率提供了新的办法。相关结果发表在【Advanced Functional Materials，DOI: 10.1002/adfm.201201831】上。
上述研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部和中国科学院百人计划项目的支持。（来源：中科院物理研究所）
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