Fotovoltaik güneş hücrelerinde enkapsülasyon malzemesi olarak kullanılacak epoksi reçineler için yeni fotobaşlatıcı sentezi ve uygulamaları
Synthesis and application of new photosensitizer as the encapsulation material for epoxy resin to be used encapsulation materials in photovoltaic solar cell
Yazar: BAHAR TOSUN ERCAN
Danışman: PROF. DR. CEYLAN ZAFER
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı / Enerji Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Enkapsülasyon = Encapsulation ; Güneş hücreleri = Solar cells ; Katyonik polimerleşme = Cationic polymerization ; Perovskitler = Perovskite

Özet:
Bu tezde güneş hücrelerinde enkapsulasyon malzeme olarak kullanılacak modifiye ultarviyole ışık (UV) kürlemeli epoksi akrilat oligomer sentezi ve bu malzemelerin görünür bölge ışık altında kürlenmesini sağlayacak fotobaşlatıcıların tasarımı yapılarak perovskite tipi güneş hücrelerinde cihaz stabilizasyonunun sağlanması amacı ile enkapsülasyon uygulamaları gerçekleştirilmiştir. İlk olarak adipik asit modifiye ve 3-aminopropiltrietoksisilan (AMEO) modifiye epoksi akrilat oligomer sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen oligomerlerin FTIR, NMR analizleri ile yapısal karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Tezin ikinci bölümünde dört farklı kromofor bazlı donor boya (3E)-1,1′-bis(2-etilhekzil)-6,6′-dipiren-1-yl-3,3′-biindol-2,2′(1H,1′H)-dion (ISOIV), (3′E)-1,1‴-dietil-1′,1″-bis(2-etilhekzil)-1H,1‴H-5,6′:3′,3″:6″,5‴-kuaterindol-2′,2″(1′H,1″H)-dion (ISOV), (3E)-6,6′-bis(9-etil-9H-karbazol-3-yl)-1-[(2R)-2-etilhekzil]-1′-[(2S)-2-etilhekzil]-3,3′-biindol-2,2′(1H,1′H)-dion (ISOVIII), and 3,3'-(6-bromokinoksalin-2,3-diil)bis(9-etil-9H-karbazol) (TPDC6) fotouyarıcı  / akseptör  (difeniliyodonyumhekzaflorofosfat) yük transfer kompleksi oluşturan görünür bölge fotobaşlatıcı sistemlerin tasarımları gerçekleştirilmiş ve daha önce sentezleri gerçekleştirilmiş bu fotobaşlatıcıların UV-Vis, floresans, CV ölçümleri, FTIR analizleri ile epoksi monomerlerin gün ışığı altında katyonik polimerizasyonu incelenmiştir. Tezin son aşamasında sentezlenen epoksi akrilat oligomerlerin hem UV ışığı altında hem de görünür bölgede perovskit tipi güneş hücrelerinde enkapsulant uygulamaları yapılarak bunun cihaz verimi üzerine etkisi araştırılmıştır.

Abstract:
In this thesis, the synthesis of modified ultraviolet light (UV) curing epoxy acrylate oligomer to be used as an encapsulation material in solar cells and the design of photoinitiators that will enable these materials to be cured under visible light, are designed to provide device stabilization in perovskite type solar cells. First, adipic acid modified and 3-aminopropyltriethoxysilane (AMEO) modified epoxy acrylate oligomer synthesis was carried out. Structural characterization of the synthesized oligomers was performed by FTIR and NMR analysis. In the second part of the thesis, four different chromophore-based donor dyes (3E)-1,1'-bis(2-ethylhexyl)-6,6'-dipyrene-1-yl-3,3'-biindol-2,2'(1H, 1′H)-dione (ISOIV), (3′E)-1,1‴-diethyl-1′,1″-bis(2-ethylhexyl)-1H,1‴H-5,6′:3′, 3″:6″,5‴-quaterindole-2′,2″(1′H,1″H)-dione (ISOV), (3E)-6,6′-bis(9-ethyl-9H-carbazole- 3-yl)-1-[(2R)-2-ethylhexyl]-1'-[(2S)-2-ethylhexyl]-3,3'-biindole-2,2'(1H,1'H)-dione (ISOVIII), and 3,3'-(6-bromoquinoxaline-2,3-diyl)bis(9-ethyl-9H-carbazole) (TPDC6) photoinitiator / acceptor (diphenyliodonium hexafluorophosphate) charge transfer complex for visible region photoinitiator systems have been designed and UV-Vis, fluorescence, CV measurements, FTIR analyzes of these photoinitiators, which were synthesized before, and the cationic polymerization of epoxy monomers under sunlight were investigated. In the last stage of the thesis, the encapsulant applications of the synthesized epoxy acrylate oligomers in perovskite type solar cells both under UV light and in the visible region were carried out and the effect of this on the device efficiency was investigated