Naftakinon türevi bileşiklerin boya duyarlı güneş pili performanslarının hesaplamalı incelenmesi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 683768
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİHAT KARAKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Bu tez çalışmasında, boyaya duyarlı güneş pillerinde (BDGP) kullanılan 6 tane donör (D)-π-köprü-akseptör (A) tipi 2-Hidroksi-1,4-naftakinon türevleri ve (TiO2)5 komplekslerinin elektronik yapıları, kuantum kimyasal parametreleri ve absorpsiyon spektrumları Yoğunluk Fonksiyonel Teori (DFT) ve Zamana Bağlı Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (TD-DFT) metotları kullanılarak B3LYP seviyesinde teorik olarak çalışıldı. Tüm hesaplamalar Linux tabanlı Gaussian 16 AML64L-Revision-C.01 paket programıyla gerçekleştirildi. Etanol fazındaki hesaplamalar Polarizable Continuum Model (PCM) kullanılarak aynı teori seviyesinde gerçekleştirildi. Hesaplamalarda, her bir boya ve (TiO2)5 kompleksleri için BDGP tasarlamasında kullanılan ve fotovoltaik açıdan önemli olan, EHOMO ve ELUMO enerji değerlerine bağlı olarak elde edilen kuantum kimyasal parametreler belirlendi. Çalışılan duyarlaştırıcı boyaların BDGP'lerinin performansına π -köprüsü olarak görev yapan fenil halkasına bağlı elektron salıcı (-CH3, ve -OCH3) ve çekici grupların (-Cl ve -Br) etkisi değerlendirildi. Sonuçlar π -köprüsüne bağlı elektron salıcı grupların fenil halkasındaki konjugasyonu artırdığı ve HOMO-LUMO enerji farkını azalttığını gösterdi. Elektron salıcı grupları içeren 2-Hidroksi-1,4-naftakinon türevlerinin BDGP'lerin performansını artırdığı ve BDGP'lerinin tasarımında tercih edilebileceği belirlendi. Deneysel olarak elde edilen ve BDGP'lerin performansının tanımlanmasında kullanılan kısa devre akım yoğunluğu (Jsc), açık devre gerilimi (Voc), dolum faktörü (FF), fotovoltaik dönüşüm verimleri (PCE) fotovoltaik parametrelerle hesaplamalı sonuçlar karşılaştırıldı ve değerlendirildi. Ek olarak, TiO2 yarı iletken yüzeyine elektron enjeksiyonunun değerlendirilmesinde önemli olan enerji değerleri ve parametreler hesaplandı. Sonuçlar elektron çekici bağlı gruplarla karşılaştırıldığında elektron salıcı bağlı grupların daha iyi fotovoltaik parametreler sağladığı gösterdi. Elde edilen mevcut deneysel ve hesaplamalı veriler arasında iyi bir uyumun olduğunu gösterdi.
Özet (Çeviri)
In this thesis work, using the density functional theory (DFT) and time-dependent DFT (TD-DFT) method by B3LYP at 6-31G(d,p) basis set level, theoretically were studied the electronic structures, quantum chemical parameters and absorption spectra of the six donor-π- bridge-acceptor (D-π-A) dyes based on 2-Hydroxy-1,4-naphthoquinone derivatives used for dye sensitized solar cells (DSSCs) and their (TiO2)5 complexes in the gas phase and ethanol. All theoretical calculations were performed by using Lunix-based Gaussian 16 AML64L-Revision-C.01 program package. Calculations in the etanol phase were carried out at the same Theory Level as Polarizable Continuum Model (PCM). In the calculations, quantum chemical parameters, which are obtained depending on the EHOMO and ELUMO energy values used in the design of DSSCs for each dye and (TiO2)5 complexes which are important in terms of photovoltaics, were determined. The effects of electron-donating (-CH3, and -OCH3) and electron-withdrawing (-Cl and -Br) groups connected to the phenyl ring, which act as a π-bridge, on the DSSCs performance of the studied sensitizing dyes were evaluated. The results showed that electron-donating groups attached to the π-bridge increased the conjugation in the phenyl ring and decreased the HOMO-LUMO energy difference (ΔE). It was determined that 2-Hydroxy-1,4-naphthoquinone derivatives containing electron-donating groups increased the DSSCs performance and could be preferred in DSSCs design accordingly. Computational results were compared and evaluated with short circuit current density (JSC), open circuit voltage (VOC), fill factor (FF), and photovoltaic conversion efficiencies (PCE) photovoltaic parameters, which were determined experimentally and used to determine DSSCs performance. In addition, the energy values and parameters that are important in the evaluation of electron injection on the TiO2 semiconductor surface were calculated. Results showed that electron-donating substitutions provide better photovoltaic parameters compared to electron-withdrawing ones. Obtained computational results indicate there is o good agreement between the available experimental and computational data.
Benzer Tezler
- Potansiyel parmak izi reaktifleri olarak yeni 1,4-antrakinon ve 1,4-naftakinonlar
Novel 1,4-anthraquinones and 1,4-naphthoquinones as potential fingerprint reagents
OĞUZHAN BEBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KIYMET BERKİL AKAR
- Gözenekli yüzeylerdeki gizli parmak izlerinin tespiti için potansiyel parmakizi reaktifleri olarak yeni sübstitüe-1,4-naftakinonlar ve sübstitüe-1,4-antrakinonların sentezi
Synthesis of novel substituted-1,4-naphthoquinones and substituted-1,4-anthraquinones as potential fingermark reagents for the detection of latent fingermarks on porous surfaces
BARIŞ ERAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Adli TıpTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KIYMET BERKİL AKAR
- Naftakinon türevli yeni sentez bileşiklerin üçlü negatif meme kanseri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of new synthesis compounds with naphtaquinone derivatives on triple negative breast cancer
HATİCE DİNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Genetikİstinye ÜniversitesiKanser Biyolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ULUKAYA
- Kinoid gruplu bazı heterosiklik bileşiklerin sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of some heterocyclic compounds with quinoid group
EZGİ BİRDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL ŞAHİNLER AYLA
- Quinone based fluorescent compounds: synthesis, characterization, and investigation of photophysical/electrochemical properties
Kinon temelli floresans bileşiklerin sentezi karakterizasyonu fotofizksel/elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması
YAVUZ DERİN
