Fotokromik organik ligand katkılı fotovoltaik aygıtlar ve güneş enerji verimliliğine uyumu
Photochromic organic ligand additive photovoltaic devices and adaptation to solar energy efficiency
- Tez No: 735827
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İKRAM ORAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bingöl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Bu çalışmada organik ligantlar sentezlenerek bu malzemelerden fotovoltaik aygıt fabrikasyonu yapılmıştır. Çalışmada ilk olarak iki organik molekül sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu iki organik malzeme 6C ve 6E olarak adlandırılmış ve ayrıca iki molekülde metal kompleksin etkisini görmek amacı ile rutenyum kompleksleriylede sentezlenmiştir. Sentezlenen rutenyum kompleksleri de sırasıyla 2A ve 1A olarak adlandırılmıştır. Sentezlenen moleküllerin ilk olarak Ultraviolet – Visible Spektroskopi (UV- Vis) ölçümleri yapılmıştır. UV-Vis ölçümlerinde elde edilen verilerle yasak enerji aralığı hesaplandı ve grafiksel olarak gösterilmiştir. 6E, 1A, 6C ve 2A malzemelerin UV-Vis ölçümlerinden elde edilen absorbans pik değerleri sırasıyla 365nm, 365nm, 360nm ve 360nm olarak tespit edilmiştir. Yasak enerji aralıkları ise sırasıyla 2,7 eV, 3,12 eV, 2,82 eV ve 3,12 eV olarak hesaplanmıştır. Moleküllerin yüzey morfolojisini inceleme amacıyla termal buharlaştırma yöntemiyle cam yüzeye ince film kaplama yapıldı ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile yüzey morfolojisi incelenmiştir. 6E, 1A, 6C ve 2A malzemelerin AFM ölçümlerinden elde edilen pürüzlülük rms değerleri sırasıyla 0,55, 17,8, 1,89 ve 4,65 olarak ölçülmüştür. Daha sonra moleküllerin ara yüzey malzeme olarak kullanıldığı fotovoltaik aygıtlar termal buharlaştırma yöntemiyle hazırlanmıştır. Hazırlanan fotovoltaik aygıtların elektriksel ölçümleri karanlık ve ışık altında alınmıştır. Işık altında alınan akım ve gerilim ölçümlerinin elde edilen verilerle fotovoltaik aygıtların kimyasal yapılarına göre organik ve rutenyum kompleksleri karşılaştırmalı şekilde analiz edilmiştir. Ek olarak I-V ölçümlerinde elde edilen veriler kullanılarak malzemenin idealite faktörü, engel yüksekliği, seri direnç, şönt direnç, doğrultma oranı ve doyma akımı değerleri hesaplanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde tüm malzemelerin ışığa duyarlı olduğu ve optoelektronik aygıtların üretiminde kullanılmasının uygun olduğu ancak güneş pili teknolojisinde kullanılmasında verimli olunacağı düşünülmemektedir. Rutenyum kompleksi eklenen fotovoltaik aygıtların sonuçları incelendiğinde rutenyum molekülü ile yapılan aygıtların performansının artırdığı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, organic ligands were synthesized and a photovoltaic device was fabricated from these materials. Firstly, the synthesis of two organic molecules named 6C and 6E was carried out. In addition, these molecules were also synthesized with ruthenium complexes in order to see the effect of the metal complex. The synthesized ruthenium complexes were also named 2A and 1A, respectively. Primarily, Ultraviolet – Visible Spectroscopy (UV-Vis) measurements of the synthesized molecules were made. With the data obtained from UV-Vis measurements, the forbidden energy range was calculated and presented graphically. The absorbance peak values obtained from UV-Vis measurements of 6E, 1A, 6C and 2A materials were determined as 365nm, 365nm, 360nm and 360nm, respectively. Forbidden energy ranges were calculated as 2.7 eV, 3.12 eV, 2.82 eV and 3.12 eV, respectively. In order to examine the surface morphology of the molecules, a thin film coating was applied to the glass surface by thermal evaporation method and the surface morphology was examined by atomic force microscope (AFM). The roughness rms values obtained from AFM measurements of 6E, 1A, 6C and 2A materials were measured as 0.55, 17.8, 1.89 and 4.65, respectively. Then, photovoltaic devices, in which molecules are used as interface materials, were prepared by thermal evaporation method. Electrical measurements of the prepared photovoltaic devices were taken under dark and light. Organic and ruthenium complexes were analysed comparatively according to the chemical structures of photovoltaic devices with the data obtained from current and voltage measurements taken under light. In addition, the ideality factor, barrier height, series resistance, shunt resistance, rectification ratio and saturation current values of the material were calculated using the obtained I-V measurement data. When the results obtained with organic molecules are examined, it has been determined that all materials are light sensitive and suitable for use in the production of optoelectronic devices. However, it is considered that its use in solar cell technology will not be efficient. When the results of photovoltaic devices with the addition of ruthenium complex were examined, it was concluded that the performance of the devices increased with this molecule. All results are presented comparatively.
Benzer Tezler
- Yeni diarilpiridazinonların ve bitiyazol içeren diariletenlerin sentezi, fotokromik ve floresans özellikleri
Synthesis, photochromic and fluorescence properties of new diarylpyridazinones and bithiazole containing diarylethenes
LEYLA GÜNDOĞDU
- 2-amino-5-merkapto-1,3,4-tiyadiazol'ün çeşitli aldehitlerle kondenzasyonu ile yeni schıff bazlarının sentezi
Synthesis of the new schiff bases by condensation of 2-amino-5-merkapto-1,3,4-thiadiazole with aldehyde derivatives
CENK HACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimyaİstanbul ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN TAVMAN
YRD. DOÇ. DR. ADEM ÇINARLI
- Kalikspirol bağlı yeni tip ftalosiyanin sentezi ve anyon bağlama özellikleri
Syntheses of a new type of phthalocyanine bearing calixpyrrole units and their anion bonding properties
ZEYNEP NESLİHAN EROL
- Fotokromik organik ligandlar kullanılarak elde edilen fotodiyotların fabrikasyonu ve elektriksel karakterizasyonu
Factory and electrical characterization of photodiodes using photochromic organic ligands
EVİN YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiBingöl ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İKRAM ORAK
- Redoks aktif merkezli ftalosiyaninler
Phthalocyanines with redox active centers
ÖZGÜN AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA ALTUNTAŞ BAYIR