Please use this identifier to cite or link to this item:
Title: Μελέτη οπτοηλεκτρονικών και δομικών ιδιοτήτων κατάλληλα υποκατεστημένων πορφυρινών για εφαρμογές σε ηλιακές κυψελίδες
Other Titles: Opto-electronical & structural properties of porphyrines in solar photovoltaic cells
Authors: Λαζάρου, Αχιλλέας
Keywords: Πορφυρίνες
Φωτοβολταϊκά κελιά
Keywords (translated): Porphyrines
Solar photovoltaic cells
Abstract: Η ανάπτυξη εναλλακτικών και ανανεώσιμων μορφών ενέργειας στις μέρες μας είναι επιτακτική ώστε να μειωθεί όσο περισσότερο γίνεται η επιβάρυνση του οικοσυστήματος του πλανήτη μας με επιβλαβείς ουσίες . Στο πλαίσιο αυτό πραγματοποιείται μια μεγάλη έρευνα για την δημιουργία νέων φωτοβολταϊκών κυττάρων υψηλής απόδοσης, κατασκευασμένα από οργανικά υλικά. Αρκετά από τα υλικά αυτά βασίζονται στις πορφυρίνες , ενώσεις που μπορούν να μιμηθούν την φυσική φωτοσύνθεση.Στην εργασία αυτή σκοπός είναι να μελετηθούν 6 διαφορετικές πορφυρίνες, τρεις με μεταλλικό κεντρικό ιόν (νικελίου, κοβαλτίου και κασσιτέρου ) και τρεις με αμέταλλο κεντρικό ιόν ( TMPyPZn(4Cl), CSPH2 kai TPP-Melamine) ώστε να εκτιμηθεί κατά πόσο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αύξηση της κινητικότητας των φορέων νέων φωτοβολταϊκών κυττάρων. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας παρουσιάζεται εκτενής αναφορά στις πορφυρίνες, στον τρόπο σύνθεσης τους, την χημεία τους και και την χρησιμότητά τους στα φωτοβολταϊκά συστήματα. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναπτύσσεται το θεωρητικό υπόβαθρο των φωτοβολταϊκών κελιών με αναφορά στον φωτοβολταϊκό φαινόμενο, που αποτελεί την βάση λειτουργίας τους, λεπτομερή ανάπτυξη της αρχής λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων ενώ παράλληλα παρουσιάζονται τα υπάρχοντα υλικά για την κατασκευή ηλιακών κυττάρων με έμφαση στα οργανικά ηλιακά κύτταρα καθώς και ο τρόπος λειτουργίας των οργανικών κυττάρων. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι πειραματικές διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν για την διεκπεραίωση της εργασίας και πιο συγκεκριμένα η φασματοφωτομετρία, η φασματοσκοπία laser και η χρονική συσχέτιση, η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ καθώς και οι τεχνικές spin coating και ALD. Στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται όλα τα αποτελέσματα που λήφθηκαν για τις μετρήσεις εκπομπής και απορρόφησης των διαλυμάτων των πορφυρινών, των φιλμ που κατασκευάστηκαν με τις τεχνικές drop casting και των πορφυρινών με υπόστρωμα γυαλιού φουλερενίου, χάφνιας και και μονοξειδίου του ψευδαργύρου καθώς και των μετρήσεων φασματοσκοπίας των ακτίνων Χ και τέλος της χρονικής συσχέτισης με ακτινοβολία laser.
Abstract (translated): The development of alternative and renewable energy sources nowadays is imperative to reduce as much as possible the burden on the ecosystem of our planet with harmful substances. In this context, extended research is carried on, in order to create new high performance solar cells made from organic materials. Several of these materials are based on porphyrins, compounds that can mimic the natural photosynthesis process. In this work 6 di erent porphyrins are studied, three with metallic central ions, nickel, cobalt and tin and three with non-metal central ion, porphyrins TMPyPZn (4Cl), CSPH2 and TPP-Melamine, in order to assess whether they can be used to increase the mobility of operators of new photovoltaic cells. The rst chapter this dissertation focuses on porphyrins, methods of composition, their chemistry and their usefulness in photovoltaic systems. The second chapter presents the theoretical background of photovoltaic cells, with reference to the photovoltaic e ect, which is the basis of operation of solar cells, detailed description of the solar cell operating principle, the existing materials for the manufacture of solar cells with emphasis on organic solar cells and how the organic cells function. The third chapter presents the experimental devices used to acquire the experimental data and more speci cally spectrophotometry, laser spectroscopy and time correlation, X-ray crystallography as well as spin coating and ALD techniques. In the fourth and nal chapter all the results are presented that are obtained by the emission and absorption measurements of porphyrins solutions and lms manufactured using drop casting spin coating techniques, porphyrins with glass, fullerene, hafnium and oxide of zinc substrates as well as X-ray spectroscopy measurements and nally data obtained using laser time correlation method.
Appears in Collections:Τμήμα Φυσικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Lazarou(phys).pdf4.44 MBAdobe PDFView/Open

This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons