D-π-2A yapısında yeni 4.5-diazofluorene bileşiklerin sentezi ve boya duyarlı güneş hücresi uygulamaları
Synthesis of novel 4.5-diazofluorene compounds in D-π-2A structure and dye sensitive solar cell applications
- Tez No: 808897
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM ERDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Anorganik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
İklim değişikliği; hastalıklar, gıda ve su kaynaklarını etkileyen 21. yüzyılın en büyük küresel tehditlerinden biridir. Karbon emisyonlarının azaltılması bu etkilerin azaltılmasına yardımcı olacaktır. Güneş ve Rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir enerji türleri bu konuda oldukça umut vericidir. Çeşitli enerji kaynakları arasında Güneş ışığı bol ve güvenilir bir enerji kaynağıdır. Gezegenimiz Güneş ışığından büyük miktarda enerji alır. Bu nedenle Güneş enerjisi, gelecekte yararlı yakıtlara dönüşmesi veya doğrudan elektrik enerjisine dönüşmesi yoluyla yararlanılabilecek potansiyel bir enerji kaynağı olarak kabul edilir. Günümüzüm önemli bilimsel ve teknolojik araştırma alanlarından biri enerji tüketimidir. Boyaya Duyarlı Güneş Pilleri (DSSC), düşük üretim maliyetleri, yüksek verimlilikleri, düşük ışıkta çalışabilmeleri ve mekanik sağlamlıkları nedeniyle birçok araştırmacının dikkatini çeken verimli bir fotovoltaik cihaz türüdür. Son birkaç yılda güç dönüşüm verimliliğinin (PCE) hızla artması ve kolay seri üretimleri nedeniyle Güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesinde boya duyarlı güneş pilleri (DSSC) umut verici bir teknoloji haline dönüştü. Işık ile duyarlı hale gelen organik molekülün yarı iletken titanyum dioksit (TiO2) ile etkileşimini inceleyen fotovoltaik hücrelerden olan DSSC fikri, ilk olarak Brian O'Regan ve Michael Grätzel tarafından ortaya konulmuştu. Bu nitelikte Boya Duyarlı Güneş Pilleri son yıllarda yenilenebilir enerji kaynağı olarak bilimsel ve endüstriyel olarak ilgi çekmektedir. Çevre dostu ve uygun maliyetli bir fotovoltaik cihaz olarak Boya Duyarlı Güneş Pilleri, hem Güneş ışığını hem de yapay ışığı verimli bir şekilde elektrik enerjisine dönüştürebilir. Organik bileşik temelli Güneş pillerinde muhtelif sınıflara ait duyarlaştırıcı özellikte maddeler kullanılmaktadır. 4,5-Diazafluoreneler de bu sınıflar içinde yer almaktadır. Bu çalışmada; yeni 4,5 Diazafluorene bileşikleri ve onların Rutenyum(II) komplekslerinin sentezi gerçekleştirildi. Sentezlenen bileşikler, görünür bölgede absorpsiyon veren ve çoklu ankor grup içeren özelliğe sahiptir. Bileşiklerde π-konjugasyonunu sağlayan imin grupları bulunmaktadır. Sentezlenen bileşiklerin yapısı FTIR, UV-vis, fluoresans, 1H NMR, 13C NMR, Q-TOF, Maldi MS ile aydınlatılmıştır. Sentezlenen bileşikler ile hazırlanan DSSC cihazlarının güç dönüşüm verimi, Solar Simülatör altında Akım-Voltaj (I-V) ölçümleri alınarak hesaplandı.
Özet (Çeviri)
Climate change; Diseases are one of the biggest global threats of the 21st century, affecting food and water supplies. Reducing carbon emissions will help mitigate these effects. Renewable energy types such as solar and wind energy are very promising in this regard. Among the various energy sources, sunlight is an abundant and reliable source of energy. Our planet receives a large amount of energy from sunlight; Therefore, Solar energy is considered as a potential energy source that can be exploited in the future through its conversion into useful fuels or directly into electrical energy. Among the various energy sources, sunlight is an abundant and reliable energy destination. In the last few years, Dye Sensitive Solar Cells (DSSC) have become a promising technology in converting solar energy into electricity due to the rapid increase in power conversion efficiency (PCE) and easy mass production. The idea of Dye Sensitive Solar Cells (DSSC), one of the photovoltaic cells that study the interaction of the light-sensitive organic molecule with semiconductor titanium dioxide (TiO2), was first put forward by Brian O'Regan and Michael Grätzel. In recent years, Dye Sensitive Solar Cells of this nature have attracted scientific and industrial attention as a renewable energy source. As an environmentally friendly and cost-effective photovoltaic device, Dye Sensitive Solar Cells can efficiently convert both sunlight and artificial light into electrical energy. In organic compound-based Solar cells, substances with sensitizing properties belonging to various classes are used. 4,5-Diazafluorenes are also included in these classes. In this study; synthesis of new 4,5-Diazafluorene compounds and their Ruthenium(II) complexes were carried out. The synthesized compounds have the property of absorbing in the visible region and containing multiple anchor groups. These compounds have groups of imine and carbonyls that provide π-conjugation. The structure of all synthesized organic substances is elvcidated by FTIR, UV-vis, UV-fluorescence, 1H NMR, 13C NMR, Q-TOF, Maldi. Power conversion efficiency of DSSC devices prepared with synthesized compounds was calculated by taking Current-Voltage (I-V) measurements under Solar Simulator.
Benzer Tezler
- Boya duyarlı güneş hücreleri için bazı 2,4,6-triarilpiridin türevlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of some 2,4,6-triarylpyri̇di̇ne derivatives for dye-sensitized solar cells
DİLEK ARSLAN
- Kinolin esaslı D-π-A-π-A bileşiklerinin boya duyarlı güneş hücrelerinde uygulamaları
Applications of D-π-A-π-A quinoline compounds for dyesensitized solar cells
SAADET SEVİNDİK
- Synthesis, photophysical properties and ofet application of thienothiophene and benzothiadiazole based donor-π-acceptor-π (D-π-A-π) type conjugated polymers
Tiyenotiyofen ve benzotiyadiazol esaslı donör-π-alıcı-π (D-π-A-π) tipi konjuge polimerlerin sentezi, fotofiziksel özellikleri ve ofet uygulaması
SERRA EBRU ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Bazı metal barbitürat komplekslerinin yapısal karakterizasyonu, kuantum mekaniksel yöntemlerle incelenmesi ve biyolojik aktivite tahminleri
Structural characterization of some metal barbiturate complexes, investigations by quantum mechanical methods and biological activity predictions
MERVE İZMİRLİ
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHİTTİN AYGÜN
- Solution-processable rodshaped molecular semiconductors and fieldeffect transistor applications
Solüsyondan proses edilebilir çubuk yapısında moleküler yarı iletkenler ve alan etkili transistör uygulamaları
İBRAHİM DENEME
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
KimyaAbdullah Gül ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN USTA