Çinko, kobalt ve nikel içeren ftalosiyaninlerin boya duyarlı güneş pillerinde kullanımlarının incelenmesi

Bu çalışmada, şalkon ((E)-3-(4-hidroksifenil)-1-(tiyofen-2-il)prop-2-en-1-on) içeren periferal tetra-substitue metalli ftalosiyaninler (MPc, M = Zn, Co, Ni) boya duyarlı güneş pilleri (BDGP) için kullanılmıştır. Duyarlaştırıcı olarak kullanılan MPc'lerin elektrokimyasal, optik ve fotovoltaik özellikleri incelenmiştir. Elektrokimyasal analize göre ZnPc (4) ve NiPc (6) sadece Pc halkasına ait redoks reaksiyonları verirken, CoPc (5)'nin ise metalin 3d orbitallerinin Pc'nin HOMO ve LUMO seviyeleri arasında olması sebebiyle hem metal hem de halkadan kaynaklanan redoks reaksiyonları verdiği tespit edilmiştir. Kompleksteki redoks aktif metal iyonunun elektron transferini azaltması sebebiyle 5'ten imal edilen BDGP en düşük enerji dönüşüm verimini (% 0,51) vermiştir. Buna karşın, elektron transferini azaltmayan redoks inaktif metal iyonları içeren 4 ve 6 no'lu komplekslerden yapılmış BDGP'ler ise sırasıyla % 1,27 ve % 1,11 gibi makul düzeylerde enerji dönüşüm verimleri göstermişlerdir. Verimler arasındaki küçük de olsa görülen bu fark, 4'ün 6'ya göre daha küçük bant aralığı enerjisi ve daha yüksek molar absorpsiyon katsayısı göstermesinden kaynaklanıyor olabilir. Çünkü bu özellikler, görünür bölgede geniş absorpsiyon ve yüksek fotoakım görülmesine sebep olmaktadır. Anahtar kelimeler: Şalkon, Ftalosiyanin, Metal iyonlar, Elektrokimya, Boya duyarlı güneş pilleri.