Naslov (srp)

Sinteza i svojstva novih boja sa azo i vinil-grupom za primenu u solarnim ćelijama aktiviranim bojom : doktorska disertacija

Autor

Matović, Luka, 1987-

Doprinosi

Mijin, Dušan, 1962-
Grgur, Branimir N., 1965-
Trišović, Nemanja, 1983-
Žunić, Milan
Vitnik, Željko J., 1967-

Opis (eng)

This doctoral dissertation includes synthesis and characterization of the two series ofcompounds, as wellas determination of their physico-chemical, photophysical and electronicproperties for potential application in Dye-sensitized solar cells, DSSC. The compounds werecharacterized by UV-Vis, FT-IR, ATR-FTIR, 1H and13C NMR spectroscopy. The first seriesincluded six azo compounds derived from benzioc and cinnamic acid, obtained by diazo-coupling reaction. Solvatochromic behaviour, specific and non-specific interactions withsolvent molecules, as well as the impact ofpH of the solvating medium on the tautomericequilibrium of these compounds were investigated by the means of UV-Vis spectroscopy. Thefirst series of compounds were utilized as an active components (sensitizers) in fabricatedDSSC with commercial liquid electrolyte based on iodine and titanium(IV) oxide (TiO2) as asemiconductor. The second series includes five compounds based on pyridinium salts,obtained by Knoevenagel condensation. These compounds were utilized as additional redoxcomponents to the iodine based liquid electrolyte system (LiI+I2) in 3-methoxypropionitrile(MPN) in fabricated DSSC which contained N719 dye as sensitizer and TiO2 as asemiconductor. In order to determine the correlation between molecular structure of thesynthesized compounds and photovoltaic properties of DSSC, quantum-chemical calculationswere conducted.The basic photovoltaic parameters of the fabricated DSSCs were determinedand the obtained values were compared to the reference DSSC containingN719 dye assensitizer along withplain commercial liquid electrolyte. The fabricated DSSCs whichcontained azo dyes as sensitizers showed the satisfactory values of conversion efficiencycompared to the N719 dye. Also, the fabricated DSSC which utilized pyridinium salts as anadditional electrolyte component enhanced the photovoltaic properties of DSSC compared tothe plain liquid electrolyte.

Opis (srp)

Ovom disertacijom obuhvaćena je sinteza i karakterizacija dve serije jedinjenja, kao iispitivanje njihovih fizičko-hemijskih, fotofizičkih i elektronskih karakteristika sa mogućnošćuprimene u solarnim ćelijama aktiviranim bojom (engl. Dye-sensitized solar cells, DSSC). Svajedinjenja okarakterisana su temperaturom topljenja, elementalnom analizom UV-Vis, FT-IR,ATR-FTIR, 1H i 13C NMR spektroskopijom. Prva serija je obuhvatala šest jedinjenja na bazi azoboja izvedenih iz benzoeve i cimetne kiseline, dobijene konvencijalnim postupkomdiazotovanja i naknadnog diazo-kuplovanja. Pomoću UV-Vis spektroskopije ispitanisusolvatohromizam, specifične i nespecifične interakcijesa molekulima rastvarača, kao i uticajpH vrednosti sredine na položaj tautomerne ravnoteže. Ova jedinjenja su korišćena kaoaktivne komponente (fotosenzitizeri) u sastavljenim DSSC sa komercijalnim tečnimelektrolitom na bazi joda i titanijum(IV)-osidom (TiO2) kao poluprovodnom komponentom.Druga serija obuhvatala je pet jedinjenja na bazi piridinijumovih soli, dobijenihKnovenagelovom (Knoevenagel) kondenzacijom. Ova jedinjenja korišćena su kao dodatnakomponenta tečnom elektrolitnom sistemu na bazi joda (LiI + I2) u 3-metoksipropionitrilu(MPN), u cilju poboljšanja fotonaponskih svojstava DSSC sa N719 bojom kao fotosenzitizeromi TiO2 kao poluprovodnikom. U cilju utvrđivanja veze između strukture jedinjenja obe serije ifotonaponskih svojstava DSSC, izvršena su kvantno-hemijska izračunavanja. Određene suvrednosti osnovnih fotonaponskih parametarasastavljanih DSSC obe serije jedinjenja, adobijene vrednosti su upoređene sa fotonaponskim parametrima referentne DSSC koja jesadržala N719 boju, komercijalni elektrolit na bazi jod-tridodid sistemai TiO2 kaopoluprovodnik. DSSC sa azo bojama su pokazale zadovoljavajuće vrednosti efikasnosti uodnosu na N719 boju, dok je primenom jedinjenja na bazi piridinijumovih soli došlo dopoboljšanja fotonaponskih svojstava DSSC u poređenju sa čistim komercijalnim elektrolitom.

Opis (srp)

Tehnološko inženjerstvo - Hemijsko inženjerstvo / Technological engineering- Chemical engineering Datum odbrane: 12.12.2022.

Jezik

srpski

Datum

2022

Licenca

© All rights reserved

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Hemijsko inženjerstvo

DSSC, fotosenzitizer, azo boje, piridinijum so, elektrolit, solvatohromizam, tautomerna ravnoteža, kvantno-hemijska izračunavanja, fotonaponski parametri

DSSC, sensitizer, azo dyes, pyridinium salt, electrolyte, solvatochromism, tautomeric equilibrium, quantum-chemical calculations, photovoltaic parameters

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Hemijsko inženjerstvo