| Περίληψη |
Σε περιόδους έλλειψης ορυκτών καυσίμων, αύξησης των τιμών του ακατέργαστου πετρελαίου, καθώς και της απόρριψης των συμβατικών πηγών ενέργειας, βιώσιμες μορφές ενέργειας γίνονται όλο και περισσότερο το επίκεντρο της προσοχής. Η υδροηλεκτρική ενέργεια, αιολική ενέργεια, γεωθερμική ενέργεια, ή επεξεργασία της βιομάζας είναι μόνο μερικά από αυτά βιώσιμων πόρων.
Πολλή σημαντική για χρήση ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας είναι και η ηλιακή ενέργεια. Τα φωτοβολταϊκά και οι ηλιακοί συλλέκτες χρησιμοποιούνται ευρέως. Σήμερα, οι ηλιακές κυψελίδες φωτοευαισθητοποιούμενης χρωστικής (DSSCs) έχουν προσελκύσει την προσοχή λόγω του χαμηλού κόστους παραγωγής τους και της αποτελεσματικότητάς τους στη μετατροπή υψηλής ισχύος. Εκτός από DSSCs, ονομάζονται επίσης κυψελίδες Grätzel, λόγω του Ελβετού χημικού Michael Grätzel ο οποίος είχε εμπλακεί σε μεγάλο βαθμό στην ανάπτυξη νέων τύπων ηλιακών κυψελίδων.
Μεταξύ των διαφόρων ευαισθητοποιητών για τα DSSCs, έχουν πραγματοποιηθεί πολυάριθμες ερευνητικές δραστηριότητες με επίκεντρο τις πορφυρίνες, λόγω των ισχυρών ζωνών απορρόφησής τους στην ορατή περιοχή, του ευέλικτα τροποποιήσιμου πυρήνα τους, και της εύκολης ρύθμισης των ηλεκτρονιακών δομών τους. Οι πορφυρίνες, όπως και οι χλωροφύλλες στα φυτά, χρησιμοποιούνται ως κεραίες με σκοπό να απορροφήσουν φως ώστε να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια από τα DSSCs. Στην περίοδο 2005-2007, οι Officer και Grätzel et al. πέτυχαν αύξηση της απόδοσης της μετατροπής ισχύος των DSSCs που έφεραν πορφυρίνη. Εξαιτίας αυτών των ενθαρρυντικών αποτελεσμάτων, έχουν κατασκευαστεί αρκετές πορφυρίνες υψηλής απόδοσης, την τελευταία δεκαετία. Οι μελέτες αυτές μας έχουν προσφέρει γνώσεις για τον ορθολογικό σχεδιασμό των ευαισθητοποιητών για υψηλής απόδοσης DSSCs. Δομές push-pull και/ή π-επεκτάσεις έχουν συμβάλει στο σχεδιασμό πορφυρινών που είναι παγχρωματικές τόσο στο ορατό όσο και στο εγγύς υπέρυθρο φάσμα. Κατά συνέπεια, οι πορφυρίνες ως φωτοευαισθητοποιητές παρουσιάζουν υψηλή απόδοση μετατροπής ενέργειας που είναι συγκρίσιμη ή ακόμη και υψηλότερη σε σχέση με αυτούς που βασίζονται σε σύμπλοκα του ρουθηνίου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η σύνθεση πορφυρινών του ψευδαργύρου για χρήση σε υψηλής απόδοσης DSSCs. Το ένα από τα δύο σύμπλοκα συντέθηκε μέσω ''κλικ'' αντίδραση ενώ το άλλο χωρίς, προκειμένου να διαπιστωθεί κατά πόσον η ''κλικ χημεία'' είναι κατάλληλη για τη σύνθεση φωτοευαισθητοποιητών για μετατροπή της ηλιακής ενέργειας. Και τα δύο σύμπλοκα πρόκειται να δοκιμαστούν σε DSSCs προκειμένου να γίνει κατανοητή η αποτελεσματικότητα τους ως χρωστικές σε ηλιακές κυψελίδες.
|
Zn-Porphyrin complexes for DSSCs
