Işığa duyarlı yeni moleküllerin sentezi ve opto-elektronik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışması ftalosiyanin türevlerinin sentez ve karakterizasyonu, boya duyarlı güneş hücresi çalışmaları ve fotoiletkenlik çalışmaları olmak üzere üç bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde içerdiği hacimli gruplarla agrege olmayacak şekilde tasarlanan yeni asimetrik Zn(II) ve simetrik Zn(II), Ti(IV) ve Cu(II) ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve çeşitli spektroskopik teknikler kullanılarak karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. İkinci bölümde, ftalosiyanin iskeletinde hem elektron verici hem de elektron çekici grupların bir arada yer aldığı 'push-pull' tipi asimetrik (AB3) çinko ftalosiyanin bileşiği, boya duyarlı güneş hücresinde boya tabanı olarak test edilmiştir. Daha iyi performans göstereceği düşünülen pankromatik bir güneş hücresi elde etmek amacıyla asimetrik ftalosiyanin türevi ile organik ticari boya molekülü co-duyarlaşma tekniği uygulanarak enerji dönüşüm verimleri incelenmiştir. Son bölümde ise, sentezlenen simetrik ftalosiyanin bileşiklerininin ince film halindeki fotoiletkenlik ölçümleri yapılarak opto-elektronik cihazlarda kullanılabilme potansiyelleri incelenmiştir.

The current study have consisted of three main parts which are synthesis and cahracterization of asymmetrical and symmetrical phthalocyanine derivatives, studies of dye-sensitized solar cells and photoconductivity. In the first part, new asymmetrical Zn(II) and symmetrical Zn(II), Ti(IV) and Cu(II) phthalocyanine compounds, designed as non-aggregated thanks to included bulky substituted groups, have been synthesized and characterized by using various spectroscopic tecqniques. In the second part, an asymmetrical, 'push–pull' (AB3) zinc phthalocyanine bearing electron donating moieties and anchoring group, has been tested as a photosensitizer in dye-sensitized solar cells. To obtain a panchromatic solar cell for better photovoltaic performance, the co-sensitization technique was also applied to this asymmetrical phthalocyanine derivative together with a red-brown metal-free organic dye and it's energy conversion efficieny was evaluated. In the last part, thin-film photoconductivity measurements of synthesized phthalocyanine compounds were made and their potential to be used in opto-electronic devices was investigated.