O B A V I J E S T
Javna obrana doktorskog rada studentice doktorskog studija BIOFIZIKA
MARGARITE BUŽANČIĆ MILOSAVLJEVIĆ, mag. ing. cheming.
pod naslovom “THEORETICAL DESIGN OF NEW MATERIALS FOR SOLAR ENERGY HARVESTING”
održat će se u srijedu, 4. prosinca 2024., u 14.10 sati na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Splitu, u amfiteatru A0-1, pred članovima Stručnog povjerenstva:
1. izv. prof. dr. sc. Perica Bošković , Prirodoslovno matematički fakultet u Splitu, predsjednik,
2. dr. sc. Emmanuelle Bignon, Centre national de la recherche scientifique, LPCT UMR 7019, Université de Lorraine, članica,
3. doc. dr. sc. Ivana Anđelić, Prirodoslovno matematički fakultet u Splitu, članica.
Mentor i komentor:
prof. dr. dr. h. c. Vlasta Bonačić-Koutecký – Centar izvrsnosti za znanost i tehnologiju – integracija Mediteranske regije (STIM) pri Interdisciplinarnom centru za naprednu znanost i tehnologiju (ICAST) Sveučilišta u Splitu – i Department of Chemistry, Humboldt-Universität zu Berlin,
prof. dr. sc. Mile Dželalija – Prirodoslovno matematički fakultet u Splitu.
Pozivaju se svi zainteresirani da prisustvuju obrani doktorskog rada.
Naslov: TEORIJSKI DIZAJN NOVIH MATERIJALA ZA ISKORIŠTAVANJE SUNČEVE ENERGIJE
SAŽETAK:
Teza istražuje razvoj novih nanomaterijala za prikupljanje solarne energije. Cilj je teoretski dizajnirati dvije vrste novih luminescentnih boja s poboljšanom učinkovitošću: jedne za primjenu u bojom senzibiliziranim solarnim ćelijama (DSSC), a druge za primjenu u transparentnim luminiscentnim solarnim koncentratorima (TLSC). Glavni cilj je predviđanje fotovoltaičnih i fotokemijskih svojstava, kao što su efikasnost fotoelektrične pretvorbe i efikasnost svjetlosne emisije (QY). Teza se sastoji od dva smjera istraživanja. Prvi smjer istraživanja stavlja u fokus nove hibridne bio-nano senzibilizatore za primjenu u DSSC sustavima, posebice hibridne cijanidin-srebrne nanoklastere. Nadalje, prikazan je utjecaj na učinkovitost i stabilnost bio-nano hibrida kroz istraživanje parnog i neparnog broja elektrona te dopiranja zlatom ili bakrom. Drugi smjer istraživanja bavi se razvojem pravila za pouzdano teoretsko predviđanje efikasnosti svjetlosne emisije (fluorescentni QY) unutar harmonijske aproksimacije. Dodatno, uključuje teoretski dizajn J-agregata na bazi skvaraina kao prozirnih TLSC luminofora s visokim fluorescentnim QY. Izračuni strukturnih i optičkih svojstava temelje se na teoriji funkcionala gustoće (DFT) i njenoj vremenski ovisnoj varijanti (TDDFT). Teorijsko modeliranje fotovoltaičnih i fotokemijskih svojstava služi za potvrdu i stimulaciju eksperimentalnih istraživanja u području novih solarnih tehnologija.
Title: THEORETICAL DESIGN OF NEW MATERIALS FOR SOLAR ENERGY HARVESTING
ABSTRACT:
The subject of the thesis is development of novel nanoscale materials for solar energy harvesting. The aim is to theoretically design two types of new luminescent dyes with enhanced efficiency: the first for application in dye-sensitized solar cells (DSSCs) and the second for use in transparent luminescent solar concentrators (TLSCs). More precisely, the objective is to predict photovoltaic and photochemical properties, including energy conversion efficiency and fluorescence quantum yield (QY). The first research direction focuses on novel bio-nano hybrid sensitizers for use in dye-sensitized solar cells, specifically on cyanidin-silver nanocluster hybrids. Furthermore, the influence of odd and even numbers of electrons and the impact of gold or copper doping on the efficiency and stability of these hybrids are investigated. The second research direction emphasises developing the rules for reliable theoretical prediction of fluorescence quantum yield within harmonic approximation. Additionally, it involves the theoretical design of squaraine- based J-aggregates as transparent TLSC luminophores with high QY. The calculations of structural and optical properties are based on density functional theory (DFT) and its time-dependent variant (TDDFT). Overall, the theoretical modeling of photovoltaic and photochemical properties serves to confirm and to stimulate experimental research in the field of new solar technologies.
