Tiyazolo-tiyazol, schiff baz türevi bileşiklerin sentezi, optik özellikleri ve güneş pillerinde kullanımı

Abstract

Anahtar kelimeler: Tiyazolo tiyazol, Schiff Baz, Ferrosen Türevli Schiff Baz, Boronik Asit Türevli Bileşikler, Boya Duyarlı Güneş Pili Azot, kükürt ve bor elementlerini içeren bazı fonksiyonel grupları taşıyan bileşiklerin ışık emilim optik spektroskopisi, elektronik davranışları ve boyar madde özellikleri araştırılmıştır. Bu çalışmada tiyazolo-tiyazol, ferrosen ve boronik asit fonksiyonel gruplarını içeren yeni tür boyar maddelerin sentezi ve karakterizasyonu yapılmıştır. Hazırlanan boyar maddelerin kimyasal yapıları ve spektroskopik özellikleri UV-görünür bölge, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS ve CV- döngüsel voltametri teknikleri ile analiz edilmiştir. Sentezlenen bileşiklerinin özellikle UV- görünür bölge absorpsiyon (ışık emilim) özellikleri katı ve çözelti fazında ölçülmüştür. Hazırlanan bileşiklerin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve optik mikroskop görüntüleri alınmıştır. Çözelti ortamında bazı ferrosen içeren schiff baz bileşiklerinin asit ilave edildiğinde ve 7 saat boyunca bekletildiğinde spektrumlarının değiştiği tespit edilmiştir. Tiyazolo- tiyazol türevi boyalarının ise daha kararlı ve belirgin renk özellikleri taşıdığı görülmüştür. Sentezlenen bazı boyar maddelerin boya duyarlı güneş pillerindeki uygulamaları çalışılmıştır. Yapılan ölçümlerde karboksilik asit ve sülfonik asit gruplarını içeren ferrosen schiff bazlarının TiO2 yüzeylerine iyi tutunmalarına karşılık boya duyarlı güneş pili uygulamalarında oldukça düşük verim gösterdikleri belirlenmiştir. Buna karşılık tiyazolo-tiyazol grubu ve trifenilamin içeren konjuge yapılı kopolimer boyanın ise oldukça iyi bir performans gösterdiği ortaya konulmuştur. Organik ve inorganik yapılı bileşikler birçok farklı endüstriyel alanda uygulamaları bulunmaktadır. Bu tür ürünler polimer katkı maddesi, boya ve pigment, gıda katkısı, ilaç etken maddesi ve boya duyarlı güneş pillerinde aktif tabaka olarak kullanılmaktadır.

Keywords: Thiazolo- thiazole, Schiff Base, Ferrocene-derived schiff base, Boronic acid-derived compounds, The dye sensitize of solar cell Light absorption optical spectroscopy, electronic behaviors and dye stuff properties of compounds carrying some functional groups including nitrogen, sulfur and boron elements were observed in this study. Synthesis and characterization of new types of dyestuffs including thiazolo- thiazole, ferrocene and boronic acid functional groups were performed. Chemical structures and spectroscopic properties of the dyes were analyzed by UV-visible region, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, MS and CV- cyclic voltammetry techniques. The UV- visible region absorption properties of the synthesized compounds were measured in the solid and solution phase. It was found that some ferrocene- containing schiff base compounds were added to the solution medium and the spectra changed when the acid was added for 7 hours. Thiazolo-thiazole derivative dyes were found to have more stable and distinct color characteristics. The application of some of the dyed dyes in dye sensitive solar cells has been studied. Ferrocene schiff bases containing carboxylic acid and sulfonic acid groups were found to exhibit very low yield in dye sensitive solar cell applications despite good adhesion to TiO2 surfaces. On the other hand, it was shown that the thiazolo- thiazole group and the conjugated copolymer dye containing triphenylamine exhibit a very good performance. Organic and inorganic compounds have applications in many different industrial areas. Such products are used as active ingredients in polymer additives, dyes and pigments, food additives, pharmaceutical active substances and dye sensitive solar cells.