Güneş pili için elektrot aktif materyal tasarımı

Bu çalışmada, elektron verici, elektron alıcı ve π boşluk oluşturucu gruplar sırasıyla; karbazol, siyanoasetik asit, tiyofen ve furan birimlerini içeren yeni organik monomerler tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Sentezlenen 2-siyano-3-[5-(9-oktil-9H-karbazol-3-il)-tiyofen-2-il]-akrilik asit (1ThCzSA), 3-(5-{6-[5-(2-karboksi-2-siyano-vinil)-tiyofen-2-il]-9-oktil-9H-karbazol-3-il}-tiyofen-2-il)-2-siyano-akrilik asit (2ThCzSA), 2-siyano-3-[5-(9-oktil-9H-karbazol-3-il)-furan-2-il]-akrilik asit (1FuCzSA), 3-(5-{6-[5-(2-karboksi-2-siyano-vinil)-furan-2-il]-9-oktil-9H-karbazol-3-il}-furan-2-il)-2-siyano-akrilik asit (2FuCzSA) karbazol türevli monomerlerin spektroskopik karakterizasyonları FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR ile analiz edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları ile yapıları aydınlatılan bileşiklerin (1ThCzSA, 2ThCzSA, 1FuCzSA, 2FuCzSA) hazır alınan ve fotoanot olarak kullanılan Titan (IV) oksit (TiO2) ile Boya Duyarlı Güneş Pili (BDGP) fabrikasyonları yapılmıştır. Tüm BDGP' lerin akım-voltaj (J-V) ölçümleri, AM 1,0 G (100 mW/cm2) aydınlatma koşullarında solar simülatör cihazı gerçekleştirilmiştir. Güneş pili performansını etkileyen açık devre voltajı (Voc), kısa devre akımı (Isc), dolum faktörü (FF) ve güç dönüşüm verimliliği (%n) değerleri ölçülmüştür. Sentezlenen monomerlerden; 1ThCzSA, 2ThCzSA ve bu monomerlerin karbazol ile kopolimerleri dönüşümlü voltametri yöntemi (CV) kullanılarak indiyum katkılı kalay oksit (ITO) yüzeyinde sentezlenmiştir. Elektrokimyasal sentezler tetrabutilamonyum heksaflorofosfat (TBAPF6) ve tetraetilamonyum tetrafloroborat (TEABF4) içeren diklorometan:asetonitril (DCM:ACN) çözücü karışımlarında iki farklı ortamda gerçekleştirilmiştir. ITO yüzeyinde elde edilen filmlerin elektrokimyasal yöntemle karakterizasyonları yapılmıştır. Ayrıca bu filmlerin yüzey morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Dönüşümlü voltametri yöntemi ile filmlerin redoks parametreleri, elektroaktif özellikleri ve elektrokararlılıkları incelenerek güneş pillerinde elektrot aktif materyal olarak kullanımının uygunluğu araştırılmıştır.