Organik boya esaslı güneş pilleri için fenazin tabanlı aday organik boyaların kuantum kimyasal hesaplamaları
Quantum chemical calculations of phenazine-based candidate organic dyes for organic dye- sensitized solar cells
- Tez No: 707243
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP ŞİLAN TURHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Iğdır Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Bu çalışmada organik boya duyarlı güneş pili hücrelerinde (DSSC) kullanılmak üzere fenazin tabanlı organik moleküllerin kuantum kimyasal hesaplamaları yapılmış ve yorumlanmıştır. DSSC molekülleri elektronu itme-çekme sistemi ile çalıştığı için 1 bileşiğinden, diğer bileşiklerinin (2-8) dizilimi donör-π köprü(zayıf akseptör)-akseptör (D-π-A) şeklinde tasarlanmıştır. Daha sonra çalışılan moleküller akseptör kısımlarına fenil, tiyofen ve furanla kongugasyon uzatılarak yapılarak 2a'dan 8c'ye genişletilmiştir. Tüm moleküllerin yapılarını ve absorbsiyon spektrumlarını araştırmak için sırasıyla yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ve zamana bağımlı yoğunluk fonksiyonel teorisi (TD-DFT) hesapları kullanılmıştır. Fenazin tabanlı molekül serisinin boyaya duyarlı güneş pilleri için iyi birer aday olduğu hem bant aralığıyla hem de absorpsiyon spektrumları sonuçlarıyla görülmüştür. Tasarlanan tüm yapıların en yüksek dolu moleküler orbital (HOMO) ve en düşük boş moleküler orbital (LUMO) enerji değerlerinin 1 no'lu bileşiğe göre değişimiyle organik boya esaslı güneş pillerinde, ışığı absorblayıp, TiO2'nin iletkenlik bandına elektron transferi yapabileceği söylenebilir. Sonuç olarak, elektronik enerji, HOMO-LUMO enerjileri ve absorbsiyon dalga boyları hesaplanarak boya duyarlılaştırıcı güneş pilleri için çok farklı boyalar tasarlanabilineceği sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, quantum chemical calculations of phenazine-based organic molecules applied in organic dye-sensitized solar cells (DSSC) have been made and interpreted. Since DSSC molecules work with the electron push-pull system, the sequence of other compounds (2-8) from compound 1 is designed as a donor-π bridge (weak acceptor) -acceptor (D-π-A). Later, the studied molecules were expanded from 2a to 8c by lengthening the conjugation with phenyl, thiophene, and furan to the acceptor parts. Density functional theory (DFT) and time-dependent density functional theory (TD-DFT) calculations are practiced to investigate all molecules' structures and absorption spectra, respectively. It has been observed that the phenazine-based molecule series are good candidates for dye-sensitized solar cells, both with their bandgap and their absorption spectrum results. It can be assumed that by changing the highest occupied molecular orbital (HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy values of all designed structures according to compound 1, it can absorb light in the organic dye-sensitized solar cell and transfer electrons to the conductivity band of TiO2. As a result, it has been resolved that many various dyes can be designed for dye-sensitizing solar cells by calculating electronic energy, HOMO-LUMO energies and absorption wavelengths.
Benzer Tezler
- Güneş pili uygulamaları için görünür bölgede absorpsiyon yapan yeni organik boyar maddelerin sentezi
Synthesis of novel organic dyes which absorb at visible region for application of dye sensitized solar cells
SERPİL TEKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
EnerjiEge ÜniversitesiGüneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞULE ERTEN ELA
- Boya hassasiyetli güneş pilleri için D-π-D türevli ftalosiyaninlerin sentezlenmesi, spektroskopik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The synthesis of D-π-D derivated phthalocyanines for dye-sensitized solar cell, investigation of spectroscopic and electrical properties
KAAN ÇAKTI
- An investigation into polymer-based photovoltaic fiber structures
Polimer esaslı fotovoltaik lif yapılarının araştırılması
İSMAİL BORAZAN
Doktora
İngilizce
2017
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR
DOÇ. DR. AYŞE BEDELOĞLU
- Boya duyarlı güneş pilleri için boya ve elektrolit geliştirilmesi
Development of dyes and electrolytes for dye sensitized solar cells
BURAK ÜNLÜ
- Production of dye sensitized solar cell and optimization of production parameters
Boya uyarımlı güneş pillerinin üretimi ve üretim parametrelerinin optimizasyonu
RAMAZAN ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ KILIÇ