Geri Dön

Karışım heteroeklem güneş pilleri için modifiye edilmiş bazı doğal-küçük moleküllü boyaların sentezi ve optiksel özelliklerinin incelenmesi

Synthesis and optical identification of some modified small molecule-natural dyes for bulk heterojunction solar cells

  1. Tez No: 494741
  2. Yazar: GÖZDE MURAT SALTAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HALUK DİNÇALP
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Organik fotovoltaik, küçük moleküllü karışım hetero-eklem güneş pilleri, kibalakrot, riboflavin, izoindigo, tiran moru, benzimidazol, Organic photovoltaic, small molecule Bulk heterojunction solar cell, cibalackrot, riboflavin, isoindigo, tyrian purple, benzimidazole
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Celal Bayar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 207

Özet

Bu çalışmada, seçilmiş bazı doğal boya ve kromoforlar, karışım hetero-eklem güneş hücresi (BHJC) uygulamalarında kullanılmak üzere türevlendirilmiştir. Özellikle biyolojik olarak tüketilebilen ve çevre açısından güvenli olan yapıların kullanılması tercih edilmiştir. Seçilen bu yapılar; özel benzimidazol grubu, izoindigo pigmenti, kibalakrot boyası, riboflavin vitamini ve tiran moru boyası ile bunların BHJC için sentezlenmiş türevlerini içerir. Projenin ilk aşamasında, yukarıda bahsedilen beş doğal malzemenin yapısı modifiye edilerek BHJC sistemlerine uyumlu hale getirilmiştir. Yapılan modifikasyonlar arasında; boyaların eklenecek gruplarla, çözünürlüklerinin geliştirilmesi, soğurma bandlarının batokromik kayma verebilmesi, uygun bant aralığının oluşturulması yer almaktadır. Yapısal karakterizasyonları FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR ve kütle spektroskopisi ile gerçekleştirilmiştir. Sonuçta; 3 adet benzimidazol içeren boya, 5 adet izoindigo boya, 2 adet kibalakrot boya, 2 adet riboflavin tipi boya ve 3 adet tiran moru boya olmak üzere toplamda, 15 yeni, hedef doğal boya, BHJC cihazlarında kullanılmak üzere sentezlenmiştir. Projenin ikinci aşamasında, maddelerin çözelti ve film fazındaki fotofiziksel özellikleri incelenmiştir (UV-vis, floresans, uyarılmış hal dinamikleri). Band aralıkları döngüsel voltametri yöntemiyle (CV) tespit edilmiştir. Sentezlenen boyaların OPV teknolojilerindeki kullanılabilme potansiyeli, bunların ölçülen optiksel ve elektrokimyasal özellikleri dikkate alınarak tartışılmıştır. Sentezlenen yeni türevlerin BHJC sistemleri için umut verici yapılar olduğu görülmektedir.

Özet (Çeviri)

In this study, some selected natural dyes and chromophores were derivatized in order to use in bulk-heterojunction solar cell (BHJC) applications. In particular, it was preferred some special structures which were environmentally safe to use and biodegradable. These selected structures including specific benzimidazole group, isoindigo pigment, cibalackrot dye, riboflavin vitamin, tyrian purple dye and their derivatives were synthesized and prepared for BHJCs. The first stage of this project, the structure of five above-mentioned natural materials have been modified to be compatible with BHJC systems. These modifications included some specific groups to gain some improvements into dye with basic parameters by adding special groups to improve their solubility, to shift their absorptions bathochromically, to ensure the formation of appropriate band gap. Structural characterizations were made by FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR and mass spectroscopy. As a result; 3 benzimidazole-containing dyes, 5 isoindigo dyes, 2 cibalackrot dyes, 2 riboflavin type dyes, and 3 tyrian purple dyes, totally, 15 novel target natural dyes have been synthesized. The second stage of the project, photophysical properties (UV-vis, fluorescence, excited state dynamics) of the substances in solutions and on thin films were investigated. Band gaps were calculated from the cyclic voltammetry (CV) measurements. Potential appliciability of the synthesized new dyes in the BHJC technologies have been discussed according to their measured optical and electrocemical properties. These novel dyes target appear to be promising for BHJC technologies.

Benzer Tezler

  1. Production of TiO2-poly (alkylenedioxythiophene) nanostructures for dssc application

    Boya uyarımlı güneş pili uygulamarı için TiO2poli (alkilendioksitiyofen) nano yapılarının üretimi

    TİMUÇİN BALKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ

  2. P3HT/PCBM esaslı organik fotovoltaik güneş pillerinde faz yapısının karışım oranları ve karbondioksit tavlaması üzerinden kontrolünün araştırılması

    Investigation of the control of phase structure in P3HT/PCBM based organic photovoltaic solar cells by mixing ratios and carbon dioxide annealing

    ADEM KAYGISIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilim ve TeknolojiErciyes Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SELDA TOPÇU ŞENDOĞDULAR

  3. Puls lazer depozisyon tekniği kullanılarak alkali atomlarının doping edildiği Cu2SnS3 nanoparçacık ince filme dayalı güneş pillerinin üretimiproductıon of alkalı atoms doped cu2sns3 nanopartıcles thın fılms based solar cells usıng pulsed laser deposıtıon system

    Production of alkali atoms doped Cu2SnS3 nanoparticles thin films based solar cells using pulsed laser deposition system

    AMINA HOUIMI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAMDİ ŞÜKÜR KILIÇ

  4. Farklı fenilen vinilen türevleri ile organik güneş pili yapımı

    Organic solar cell fabrication with different phenylene vinylene derivatives

    NESRİN TÖRE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAİT EREN SAN

    DR. ELİF ALTÜRK PARLAK

  5. Çinko oksit (ZnO) nanoyapıların organik güneş pillerinde uygulaması

    Organic solar cells on ZnO nanostructures

    FARUK BALLIPINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİGEN KADIRGAN