Kuantum kimyasal hesaplamalar ile konjuge monomerlerin tasarımı

Günümüzde yarı iletken malzemeler, ışık ve elektrik enerjilerinin birbirine dönüştürüldüğü optoelektronik cihazlarda, bu çevrimin gerçekleştirildiği birimler olarak sıklıkla kullanılmaktadır. Organik bileşiklerin üretim maliyetlerinin düşük olması, çeşitli uygulama yöntemlerine olanak sağlamaları ve elektronik özelliklerinin ihtiyaca göre ayarlanabilir olması sayesinde bu bileşikler, yarı iletken malzeme araştırmalarında son zamanlarda öne çıkmıştır. İki tiyofen halkasının kaynaşması sonucu oluşan tiyeno[3,2-b]tiyofen bileşikleri üzerine yapılan araştırmalar; kimyasal ve termal kararlılıkları, kolay modifiye edilebilmeleri ve elektronca zengin olmaları sebebiyle son otuz yıllık süreçte istikrarlı bir artış göstermiştir. Bu tez çalışmasında, bazı donör – akseptör sistemlerin organik güneş pillerinde yarı iletken malzemeler olarak kullanım potansiyelleri teorik yöntemlerle incelenmiştir. Bu amaçla, tiyenotiyofen izomeri olan tiyeno[3,2-b]tiyofenin türevleri tasarlanmıştır. Tasarlanan moleküllerin incelenmesinde, ab-initio yöntemler ile DFT yöntemini bir araya getiren hibrit yoğunluk fonksiyon teorisi tercih edilmiştir. Kimyasal hesaplamalarda B3LYP korelasyonu ve 6-31G(d,p) polarize temel seti bir arada kullanılarak gerçeğe en yakın verilerin elde edilmesi amaçlanmıştır. Yürütülen bu hesaplamalar sonucu elde edilen bant eşik enerjisi değerleri baz alınarak, bu bileşiklerin sentezlenmesi durumunda elde edilmesi muhtemel sonuçlar ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler: Tiyenotiyofen, Organik Güneş Pilleri, Bant Eşik Enerjisi, DFT