Effect of aryl amine donors on the performance of dye-sensitized solar cells
Aril amin donörlerinin boya duyarlı güneş pillerinin performansı üzerindeki etkisi
- Tez No: 984105
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH YILDIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sürdürülebilir enerji sistemlerine geçiş, güneş enerjisini yüksek verimlilik ve kararlılıkla elektriğe dönüştürebilen gelişmiş ışık soğurucu malzemelerin tasarımını gerektirmektedir. Bu bağlamda, boya duyarlı güneş pilleri (DSSC'ler), cihaz performansının moleküler düzeyde kontrol edilebildiği umut verici bir platform sunmaktadır. Bu doktora çalışması, dimetilanilin (DMA) ve trifenilamin (TPA) bağışçı gruplarını içeren iki yeni kinoksalin temelli D–π–A–π–A boyar maddenin (QX-DMA ve QX-TPA) akılcı tasarımı, sentezi ve karakterizasyonuna odaklanmaktadır. Çalışmada, aril amin bağışçıların optik, elektrokimyasal ve fotovoltaik özellikler üzerindeki etkisi sistematik olarak araştırılmıştır. Işık soğurma/emisyon ölçümleri, elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve cihaz performansı parametreleri (Jsc, Voc, FF, PCE) kullanılarak yapı–özellik–performans ilişkileri ortaya konmuştur. Elde edilen sonuçlar, bağışçı grubunun intramoleküler yük transferini, TiO₂ arayüzündeki rekombinasyon dinamiklerini ve enerji seviyesi hizalanmasını önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir. Bu çalışma, yüksek verimli ve metal içermeyen organik duyarlayıcıların tasarımına yönelik temel ilkeleri ortaya koyarak DSSC teknolojilerinin ölçeklenebilir ve çevre dostu bir yenilenebilir enerji çözümü olarak gelişimine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid transition toward sustainable energy systems necessitates the design of advanced light-harvesting materials capable of converting solar energy into electricity with high efficiency and long-term stability. Among various photovoltaic technologies, dye-sensitized solar cells (DSSCs) represent a promising platform that allows molecular-level control over device performance. This dissertation focuses on the rational design, synthesis, and characterization of two novel quinoxaline-based D–π–A–π–A dyes (QX-DMA and QX-TPA), featuring dimethylaniline and triphenylamine donor units, respectively. A systematic investigation was conducted to elucidate how aryl amine donors influence the optical, electrochemical, and photovoltaic properties of these dyes. Optical absorption/emission spectroscopy, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and device-level performance measurements (Jsc, Voc, FF, and PCE) were employed to establish the structure–property–performance correlations. The results reveal that donor substitution substantially modifies the intramolecular charge transfer, interfacial recombination dynamics, and energy level alignment at the TiO₂ interface. This study provides fundamental design principles for developing high-efficiency, metal-free organic sensitizers, thereby contributing to the advancement of scalable, eco-friendly DSSC technologies.
Benzer Tezler
- Beş üyeli heterosiklik bileşikler üzerine bir çalışma
A study on five-membered heterocyclic compounds
SEVİLAY DEMİRCİ
- Aromatik amin ilaçların reaktif metabolitlerinin proteinlerde oluşturduğu hasara karşı, mentha longıfolıa bitkisinin koruyucu etkisinin araştırılması
The protective effect of mentha longifolia against reactive metabolites that damage proteins derivied from aromatic amines
VEYSEL GÜZEL
- Ticari olarak temin edilen homojen katalizör etkisinde aril azidlerin primer aminlere indirgenmesi
Reduction of aryl azides to primary amines by the effectof commercially supplied homogenous catalyst
ENVER CANTOPCU
- İmidazolin 3-oksitler ile n-aril maleimidlerin dipolar halkakatılmalarının stereokimyasını belirleyen faktörlerin araştırılması
An investigation of the factors governing the stereochemistry of dipolar cycloaddition of imidazoline 3-oxides with n-aryl maleimides
YELİZ ULAŞ
