Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Najafi chermahini,Abdol-Hossein Dabbagh
علیرضا نجفی چرمهینی (استاد راهنما) عبدالحسین دباغ (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zahra Jafari Chermahini
زهرا جعفری چرمهینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391
The anchoring group is an important part of the solar cell organic sensitizers because it should link the dye strongly to the semiconductor surface. Commonly, dyes are grafted onto the semiconductor surface through carboxylic acid function. However, irradiation over long periods can provoke a release of the dyes bound to the semiconductor surface through COOH anchors. Therefore, alternative functional groups for binding dyes onto TiO 2 have been examined. Tetrazole with having the ability of coordination with the cations can be used as anchoring group for sensitizers. Here, the synthesis of new sensitizers with anchoring groups based on tetrazole was reported. The compounds ethyl 2-(1 H -tetrazol-5-yl) acetate, (2 H -tetrazol-5-yl) acrylonitrile and 1 H -tetrazole-5-acetic acid was used as anchoring groups and the dye with (2 H -tetrazol-5-yl) acrylonitrile showed the best photovoltaic properties. The antenna effect also was considered in the dyes with ethyl 2-(1 H -tetrazol-5-yl) acetate anchoring group. Diphenylamine group was the best antenna in the synthesized dyes. The structure of these dyes was modified with additional anchoring group and the dyes with double anchoring group were also synthesized. The measurements of photovoltaic properties of the solar cell based on these dyes showed that the organic dyes with two electron acceptor groups gave higher performance than their counterparts of single electron acceptor type. In the theoretical section, the complexation of two cyclic peptides with the alkali and earth alkali cations was studied. As the general result, the smallest cations bind strongly to the cyclic peptides.
در اولین پروژه از بخش تجربی، دسته ی جدیدی از رنگ های آلی فاقد فلز که دارای گروه های الکترون دهنده ی تری فنیل آمین یا مشتقات آن و گروه های الکترون پذیرنده برپایه ی تترازول بوده، سنتز و توسط روش های فیزیک نوری، الکتروشیمی و محاسبات نظری شناسایی گردیدند. این رنگ ها در پیل های خورشیدی به کار برده شدند. نتایج نشان داد که افزودن واحدهای دی فنیل آمین به عنوان آنتن در رنگ های سنتز شده در مقایسه با واحدهای فنوتیازین و کربازول قدرت زایی نوری پیل را بهبود می دهد. همچنین رنگ دارای گروه الکترون پذیرنده ی ( H 2-تترازول-5-ایل)اکریلونیتریل بیشترین بازده تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته را نشان داد. در دومین پروژه، رنگ های آلی جدید با دو گروه الکترون پذیرنده برپایه ی تترازول به عنوان حساس کننده های نوری برای پیل های خورشیدی حساس شده با رنگ سنتز شدند. افزایش گروه الکترون پذیرنده ی دوم به تری فنیل آمین باعث جابجایی به طرف قرمز و گستردگی طیف جذبی به دلیل وسعت سیستم ?-مزدوج می گردد. اندازه گیری خواص قدرت زایی نوری پیل های ساخته شده با این رنگ ها نشان داد که رنگ های آلی با دو گروه الکترون کشنده کارایی بالاتری در مقایسه با رنگ های مشابه با یک گروه الکترون کشنده دارند. در ادامه، دو حساس کننده ی جدید با استفاده از دی( H 1-تترازول-5-ایل)متان به عنوان گروه الکترون پذیرنده/تثبیت کننده سنتز شدند. گروه دی( H 1-تترازول-5-ایل)متان، در مقایسه با گروه های لنگرانداز سنتز شده با یک واحد تترازول، با سطح TiO 2 برهمکنش قویتری برقرار کرده و الکترون های بیشتری به نوار رسانایی آن منتقل می نماید که منجر به کارایی بالاتری می گردد. همچنین، محاسبات شیمیایی کوانتومی برای بررسی خواص ساختاری، الکترونی و نوری رنگ های سنتز شده انجام گردید. سرانجام، یک روش پی در پی ساده، تک ظرف و سه جزئی برای سنتز رنگ های دارای واحد تترازول در گروه الکترون پذیرنده بررسی شد. این روش برای سنتز ترکیبات جدید اتیل-3-فنیل-2-( H 1-تترازول-5-ایل)اکریلات به کار برده شد. در اولین پروژه از بخش نظری، کمپلکس شدن cyclo(L-Pro) 3 با کاتیون های فلزات قلیایی (Li + ، Na + ، K + ، Rb + و Cs + ) در فاز گازی با استفاده از محاسبات DFT مطالعه شد. انرژی اتصال کمپلکس های M + -cyclo(L-Pro) 3 به ترتیب روبرو افزایش می یابد: Li + Na + K + Rb + Cs + . در دومین پروژه، برهمکنش اتصالی یون های فلزات قلیایی با cyclo(L-Pro) 4 با استفاده از محاسبات نظری، مطالعه گردید. نتایج نشان داد که انرژی های اتصال با افزایش اندازه ی کاتیون کاهش می یابد. سپس، کمپلکس های آب پوشیده یcyclo(L-pro) 4 -M + (M + = Li + ، Na + ، K + ، Rb + و Cs + ) در فاز گازی با n = 4-6 مولکول آب بررسی شدند. محاسبات نشان داد که کمپلکس های آب پوشیده پایدارتر از کمپلکس های تنها در فاز گازی می باشند. بیشترین انرژی های برهمکنش، همچنین در کمپلکس های لیتیم دیده شد. مطالعه ی نظری تمایل یون خواهی cyclo(L-Pro) 3 و cyclo(L-Pro) 4 ، همچنین با یون های فلزات قلیایی خاکی با استفاده از روش های DFT انجام شد. برای هر دو سیستم پپتیدی، انرژی های اتصال در فاز گازی به ترتیب Be 2+ Mg 2+ Ca 2+ Sr 2+ Ba 2+ افزایش می یابد. به عنوان یک نتیجه، پپتیدهای حلقوی تحت بررسی، بیشترین گزینش پذیری را برای کوچکترین کاتیون های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی نشان می دهند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی