Organik Boya Esaslı Metal Oksit Nano Yapıların Üretimi, Deneysel Ve Teorik Karakterizasyonu

Abstract

Işığı, elektrik ya da kimyasal enerjiye dönüştürme fikri yüzyıllardır araştırmacıların büyük ilgisini çekmiştir. Fotovoltaik olarak bilinen bu alanda bilim insanları güneş enerjisinin elektrik gücüne dönüştürülmesi için uzun süredir araştırmalar yapmakta ve bu alanda büyük ilerlemeler kaydetmektedirler. Boya duyarlı güneş hücreleri, yeni nesil güneş hücrelerinin önde gelen bir üyesi olmakla beraber güneş ışığından elektrik enerjisi elde etmek amacıyla ışığa duyarlı organik boyaların kullanıldığı hücrelerdir. Boya duyarlı güneş hücreleri başlıca; çalışma elektrodu, sayıcı elektrot ve bu iki elektrotu birbirine bağlayan bir elektrolitten meydana gelir. Bu hücrelerde verimi etkileyen en önemli bileşen çalışma elektrotudur. Bu elektrot, iletken cam yüzeyine kaplanmış metaloksit nano yapının organik boya ile kaplanması ile oluşturulan yarıiletken bir filmdir. Bu filmlerde yarı iletken olarak genellikle GaAs, CdTe, ZnO, TiO2 ve SnO2 gibi metaloksitler kullanılmakla beraber yapılan çalışmalarda en yüksek verimin ZnO ve TiO2 den alındığı raporlanmıştır. Bu metaloksit nano yüzeyi kaplamada kullanılan organik boyalar perilendiimid (PDI), perilenmonoimid (PMI), perilenmonoanhidrit (PMA) türevi organik boyalar ve rutenyum bipiridil kompleksleri olmak üzere dört ana grup altında toplanmaktadır. Bu bilgiler ışığında, sunulan mevcut proje ile boya duyarlı güneş hücreleri için yeni çalışma elektrotlarının üretimi ve karakterizasyonu hedeflenmektedir. Bu amaçla bir seri nano yapıda metal oksit ince filmler üretilecek ve filmeler, boya duyarlı hale getirilmesi için sentezlenmesi planlanan ve ticari olarak satın alınacak ışığa duyarlı organik boyalar ile kaplanacaktır. Hazırlanan bu çalışma elektrotlarının fotofiziksel özellikleri çeşitli deneysel ve teorik metotlar ile karakterize edilecektir.