Ftalosiyanin temelli fotosensörlerin boya duyarlı güneş hücreleri uygulamaları
The applications of phthalocyanine-based photosensors in dye-sensitive solar cells
- Tez No: 823895
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULCELİL YÜZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya, Mühendislik Bilimleri, Energy, Chemistry, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tarsus Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Ftalosiyaninler, 4 izoindol ünitesinden oluşan 18-π elektron sistemine sahip 8 azot ve 8 karbon içeren aromatik makrosilik bileşiklerdir. Halkadaki π elektronlarının delokalizasyonu moleküllerin ışık absorblama kapasitelerinin arttırır. Yapının azot atomları ile çevrili olmasından termal kararlılığı yüksektir. Ayrıca kimyasal kararlılığı ve uygun dalga boyundaki (600-800 nm) absorblama kapasitesinden farklı kullanım alanları bulmuştur. Ftalosiyaninler, özellikle fotovoltaik uygulamalarda tercih edilen moleküllerdir. Ancak, moleküller arasındaki güçlü π-π etkileşimleri, agregasyona neden olarak güneş hücrelerinin verimini etkileyebilir. Bu nedenle, ftalosiyaninlerin agregasyonu önlemek ve güneş hücrelerindeki verimlerini artırmak için ışık absorblama kapasitesi ve agregasyon gibi parametrelerin optimize edilmesi gerekmektedir. Bu yüksek lisans çalışmasında, farklı fonksiyonel gruplar içeren ve fotosensör olarak kullanılan ftalosiyanin moleküllerinin yapılarında kaboksilik asit (COOH) bağlayıcı grubuna alternatif olarak imidazol grubu bulunan çeşitli ftalosiyanin türevleri sentezlenmiştir. Bu türevlerin elektrokimyasal ve fotofiziksel özellikleri karakterize edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Ayrıca sentezlenen bu türevler, boya temelli güneş hücrelerinde fotosensör olarak kullanılarak fotovoltaik performansları incelenmiştir. Bu çalışmada, imidazol grubu içeren farklı ftalosiyanin türevleri sentezlenmiştir. Bu türevler, kaboksilik asit (COOH) bağlayıcı grubuna alternatif olarak kullanılmıştır. Sentezlenen türevlerin elektrokimyasal ve fotofiziksel özellikleri incelenerek karşılaştırılmıştır. Bu karakterizasyon çalışmaları, moleküllerin elektronik ve optik özelliklerini anlamak için yapılmıştır. Ayrıca, sentezlenen ftalosiyanin türevleri, boya temelli güneş hücrelerinde fotosensör olarak kullanılmış ve fotovoltaik performansları değerlendirilmiştir. Bu çalışmalar, ftalosiyaninlerin güneş hücrelerindeki uygulamalarını daha iyi anlamak ve verimlerini artırmak için önemlidir.
Özet (Çeviri)
Phthalocyanines are aromatic macrocyclic compounds containing 8 nitrogen and 8 carbon atoms, forming an 18-π electron system derived from 4 isoindole units. The delocalization of π electrons in the ring enhances the light absorption capacity of the molecules. The structure's high thermal stability is attributed to the surrounding nitrogen atoms. Phthalocyanines have found diverse applications due to their chemical stability and absorption capacity in the appropriate wavelength range (600-800 nm). They are particularly favored in photovoltaic applications. However, strong π-π interactions between molecules can lead to aggregation, thereby affecting the efficiency of solar cells. Therefore, the optimization of parameters such as light absorption capacity and aggregation is crucial to prevent aggregation and enhance the efficiency of phthalocyanines in solar cells. In this master's thesis, various phthalocyanine derivatives with different functional groups, serving as photosensitizers, were synthesized to replace the carboxylic acid (COOH) binding group in the molecular structure with an imidazole group. The electrochemical and photophysical properties of these derivatives were characterized and compared. Additionally, the synthesized derivatives were employed as photosensitizers in dye-sensitized solar cells, and their photovoltaic performances were evaluated. Different phthalocyanine derivatives containing the imidazole group were synthesized in this study as alternatives to the carboxylic acid (COOH) binding group. The electrochemical and photophysical properties of these derivatives were investigated and compared. These characterization studies were conducted to gain insights into the electronic and optical properties of the molecules. Furthermore, the synthesized phthalocyanine derivatives were utilized as photosensitizers in dye-sensitized solar cells, and their photovoltaic performances were examined. These investigations are important for better understanding the applications of phthalocyanines in solar cells and for improving their efficiency.
Benzer Tezler
- Fotodinamik terapide fotoduyarlaştırıcı olarak kullanılabilecek yeni ftalosiyanin türevlerinin hazırlanması ve uygulama çalışmaları
Preparation and application studies of new phthalocyanine derivates that can be used as photosensitizers in photodynamic therapy
PERİHAN KÜBRA DEMİRCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiTarsus ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE İNCE OCAKOĞLU
- Ftalosiyanin temelli nanomalzemelerin antibakteriyel/antibiyofilm etkilerinin incelenmesi
Investigation of antibacterial/antibiofilm effects of phthalocyanine based nanomaterials
TUĞÇE ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiSelçuk ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMREN HATAY PATIR
- Değişik moleküler yapılar ve metal merkezleri içeren ftalosiyanin omplekslerinin elektrokimyasal özellikleri ve oksijen indirgenmesindeki elektrokatalitik ktivitelerinin incelenmesi
Investigation of the electrochemical properties and electrocatalytic activities in oxygen reduction of phthalocyanine complexes with different molecular structures and metal centers
ERHAN ŞÜKRÜ CENGİZ
- Antrakinon türevli çinko ftalosiyanin tabanlı florometrik voltametrik ve çift kanallı eser miktar su sensörünün geliştirilmesi
Anthraquinone substituted zinc phthalocyanine and its trace amount of water detection sensor abilities based on double channel fluorometric and voltammetric methods
MUSTAFA SEMİH YILDIRIM
- Mononükleer metalli ftalosiyanin komplekslerinin elektrokimyasal, eş zamanlı spektroelektrokimyasal ve elektrokatalitik özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
LEVENT AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EFE BATURHAN ORMAN