Doymamış nitril bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve potansiyel uygulamaları

Günümüzde alternatif enerjiye yönelik çalışmalar giderek hız kazanmış ve bu alternatif enerji kaynakları arasında güneş enerjisi, mevcut potansiyeli yönünden diğerlerine göre ön plana çıkmıştır. Bu enerjiyi verimli kullanabilmek için organik ve anorganik güneş pilleri oluşturulmuştur. Günümüzde anorganik güneş pilleri verimlerinin yüksek olması nedeniyle daha çok kullanılmaktadır. Fakat anorganik güneş pillerinin yüksek maliyet ve işlenebilirliğinin zorluğu sebebiyle organik güneş pillerine olan ilgi günden güne artmaktadır. Organik güneş hücrelerinin, anorganik güneş hücrelerine nazaran kolay üretilebilir ve düşük maliyetli olması en önemli avantajları arasındadır. Bunun dışında organik güneş pillerinin geniş alanlara kolayca kaplanabilmesi ve esnek özellikte olması birçok uygulamada kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Ayrıca Organik kimyanın gelişmesi ve buna parallel olarak organik bileşiklerin özelliklerinin arttırılması güneş pili teknolojisinin hızlı gelişmesine neden olmaktadır. Günümüzde sıklıkla çalışılan organik güneş pilleri yapısal olarak, iki elektrot arasına yerleştirilmiş donör ve akseptör çift tabakalı yapılardır. Nitril grubu içeren organik moleküller güçlü akseptör özelliklerinden dolayı bu tür organik güneş pillerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu bilgiler doğrultusunda, hedeflenen çalışmada, α,β-doymamış nitril bileşiklerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Tüm sentezlenen bileşikler farklı spektroskopik yöntemler (UV-Vis, FTIR, 1H NMR, 13C NMR, LC-MS) kullanılarak karakterize edilmiştir. Elde edilen bileşikler güneş pili alanında kullanılmak üzere dizayn edilmiştir. Bu amaçla güneş pili uygulamaları için fotovoltaik çalışmalar hem teorik ve hem de deneysel olmak üzere iki kısımda gerçekleştirilmiştir. Teorik çalışmada optimize molekül yapıları belirlenerek, HOMO-LUMO enerji düzeyleri ve enerjileri teorik olarak Gaussian 09 W programı ve DFT/B3LYP metodu kullanılarak incelenmiştir. Deneysel çalışmada ise basit güneş pilleri oluşturulup, tüm bileşikler için akım-voltaj grafikleri çizilerek teorik ve deneysel veriler karşılaştırılıp moleküllerin fotovoltaik potansiyelleri belirlenmiştir.