Karışım heteroeklem güneş pilleri için modifiye edilmiş bazı doğal-küçük moleküllü boyaların sentezi ve optiksel özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, seçilmiş bazı doğal boya ve kromoforlar, karışım hetero-eklem güneş hücresi (BHJC) uygulamalarında kullanılmak üzere türevlendirilmiştir. Özellikle biyolojik olarak tüketilebilen ve çevre açısından güvenli olan yapıların kullanılması tercih edilmiştir. Seçilen bu yapılar; özel benzimidazol grubu, izoindigo pigmenti, kibalakrot boyası, riboflavin vitamini ve tiran moru boyası ile bunların BHJC için sentezlenmiş türevlerini içerir. Projenin ilk aşamasında, yukarıda bahsedilen beş doğal malzemenin yapısı modifiye edilerek BHJC sistemlerine uyumlu hale getirilmiştir. Yapılan modifikasyonlar arasında; boyaların eklenecek gruplarla, çözünürlüklerinin geliştirilmesi, soğurma bandlarının batokromik kayma verebilmesi, uygun bant aralığının oluşturulması yer almaktadır. Yapısal karakterizasyonları FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR ve kütle spektroskopisi ile gerçekleştirilmiştir. Sonuçta; 3 adet benzimidazol içeren boya, 5 adet izoindigo boya, 2 adet kibalakrot boya, 2 adet riboflavin tipi boya ve 3 adet tiran moru boya olmak üzere toplamda, 15 yeni, hedef doğal boya, BHJC cihazlarında kullanılmak üzere sentezlenmiştir. Projenin ikinci aşamasında, maddelerin çözelti ve film fazındaki fotofiziksel özellikleri incelenmiştir (UV-vis, floresans, uyarılmış hal dinamikleri). Band aralıkları döngüsel voltametri yöntemiyle (CV) tespit edilmiştir. Sentezlenen boyaların OPV teknolojilerindeki kullanılabilme potansiyeli, bunların ölçülen optiksel ve elektrokimyasal özellikleri dikkate alınarak tartışılmıştır. Sentezlenen yeni türevlerin BHJC sistemleri için umut verici yapılar olduğu görülmektedir. Anahtar Kelimeler:Organik fotovoltaik, küçük moleküllü karışım hetero-eklem güneş pilleri, kibalakrot, riboflavin, izoindigo, tiran moru, benzimidazol