Οι πράσινοι καρποί φέρουν ενεργούς χλωροπλάστες, οι οποίοι επιτελούν φωτοσύνθεση και αναπτύσσονται σε ένα ιδιαίτερο μικροπεριβάλλον, που διαφέρει σημαντικά από αυτό των φύλλων. Συγκεκριμένα, χαρακτηρίζεται από υποξία, πολύ υψηλές συγκεντρώσεις CO2 και χαμηλές εντάσεις φωτός, ιδιαίτερα στα εσώτερα σημεία του καρπού. Οι συνθήκες αυτές διαμορφώνονται από τα ανατομικά χαρακτηριστικά των καρπών και από τον υψηλό μεταβολικό ρυθμό που επιδεικνύουν. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του εσωτερικού του καρπού επηρεάζουν αντίστοιχα τα επίπεδα των συνολικών χλωροφυλλών (Chla+b) και τις σχετικές αναλογίες των φωτοσυνθετικών χρωστικών του (Chla/b, Car/Chla+b). Στην παρούσα εργασία, το ενδιαφέρον μας εστιάζεται στη μελέτη των φωτοσυνθετικών χρωστικών των καρπών και στη σύγκριση του προτύπου που διαμορφώνεται μεταξύ φύλλων, περικαρπίων και σπερμάτων, σε όσο το δυνατόν περισσότερα φυτικά είδη. Για τον σκοπό αυτό επιλέξαμε να αξιοποιήσουμε τους αντίστοιχους δείκτες της in vivo ανακλαστικότητας (NDI, δείκτης Chla/b και PRI) ως μια γρήγορη, ευαίσθητη και μη καταστρεπτική μέθοδο εκτίμησης των φωτοσυνθετικών χρωστικών. Παράλληλα, θέλοντας να ελέγξουμε την αξιοπιστία των ανωτέρω δεικτών ανακλαστικότητας και στους καρπούς, προσδιορίσαμε τα επίπεδα των φωτοσυνθετικών χρωστικών και των σχετικών αναλογιών τους και με την παραδοσιακή μέθοδο της εκχύλισης-φασματοφωτομέτρησης. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι σε όλες τις περιπτώσεις, τα περικάρπια περιέχουν σαφώς λιγότερες συνολικές χλωροφύλλες και ακολουθούν τα σπέρματα με ακόμα λιγότερες. Η σχετική αναλογία Chla/b είναι χαμηλότερη στα περικάρπια και τα σπέρματα έναντι των φύλλων, γεγονός που μπορεί εν μέρει να ερμηνευθεί ως σκιόφιλη προσαρμογή (περίπτωση σπερμάτων). Ωστόσο, οι εξωτερικές (πλήρως φωτιζόμενες) και οι εσωτερικές (σκιαζόμενες) πλευρές των περικαρπίων εμφανίζουν ίδια επίπεδα του λόγου Chla/b στα περισσότερα είδη που μελετήθηκαν. Αυτό μας υποδεικνύει ότι, ενδεχομένως, άλλοι παράγοντες πέραν του φωτός επηρεάζουν τη σχετική αναλογία των δύο χλωροφυλλών. Επιπρόσθετα, παρατηρήθηκε μη αναμενόμενη, αυξημένη σχετική αναλογία των συνολικών καροτενοειδών σε σχέση με τις συνολικές χλωροφύλλες (Car/Chla+b) των περικαρπίων και των σπερμάτων έναντι των αντίστοιχων φύλλων, εύρημα που χρήζει επίσης περαιτέρω μελέτης. / Green fruits contain active chloroplasts, which are driving the reactions of photosynthesis and function in a particular microenvironment, completely different from that of leaves. This microenvironment is characterized by hypoxia, extremely high internal CO2 concentrations and low light intensity, especially in the inner part of the fruit. The above conditions are shaped by fruit anatomical features and their high metabolic rhythm. The special characteristics of the fruit’s internal affect the total chlorophyll concentration (Chla+b), the ratio of Chla to Chlb (Chla/b) and the carotenoid to chlorophylls ratio (Car/Chla+b). In this study, the photosynthetic pigment profile of green fruits (pericarps and seeds) of 15 different species was investigated, with the corresponding leaves serving as controls. To this aim, the appropriate in vivo spectral reflectance indices (NDI, Chla/b index and PRI) were used, as a rapid, sensitive and non-destructive method for photosynthetic pigment estimation. In order to assess the reliability of the above indices in fruits, we estimated in parallel the photosynthetic pigment levels and their ratios with traditional extracting methods. Our results indicated that compared to leaves, pericarps are characterized by lower levels of total chlorophylls followed by seeds with even lower. The Chla/b ratio is lower in pericarps and seeds. As a consequence the lower Chla/b ratio could only partly be attributed to a shade adaptation. However, the exposed and shaded sides of pericarps displayed similar values for Chla/b ratio in the most of the species tested. Moreover, pericarps and seeds showed unexpectedly, higher carotenoid/chlorophyll ratios.

Στην παρούσα διατριβή, παρασκευάστηκαν νανοκρυσταλλικά υμένια TiO2 και εναποτέθηκαν σε υπόστρωμα γυαλιού, με τη μέθοδο sol – gel παρουσία του τασιενεργού μορίου Triton X-100. Τα υμένια πυρώθηκαν στους 550ο C ώστε να καούν οι οργανικές ενώσεις, ενώ η εναπομένουσα ανόργανη δομή αποτελείται από νανοσωματίδια, με μεγάλη ειδική επιφάνεια, μεγαλύτερη από την αναμενόμενη για τόσο υψηλές θερμοκρασίες πύρωσης. Ο σχηματισμός των νανοκρυσταλλιτών οφείλεται στην αυτο – οργάνωση του τασιενεργού μορίου το οποίο δρα ως εκμαγείο των νανοσωματιδίων. Ο χαρακτηρισμός των υμενίων πραγματοποιήθηκε με πλήθος τεχνικών χαρακτηρισμού (UV-Vis, XRD, B.E.T, FTIR, AFM). Τα υμένια αποδείχθηκαν πολύ αποδοτικά για τη φωτοαποικοδόμηση διαφόρων χρωστικών και ιδιαιτέρως της Basic Blue 41, είτε στον αέρα είτε σε υδατικά διαλύματα. Τρεις διαφορετικοί τύποι χημικών δομών χρωστικών χρησιμοποιήθηκαν για τις μελέτες φωτοαποικοδόμησης: Basic Blue 41, Acid Orange 7 και Crystal Violet και έγινε σύγκριση του ρυθμού φωτοαποικοδόμησης των. Μια πολύ μικρή ποσότητα TiO2 (154 mg/l) είναι αρκετή ώστε να αποχρωματίσει αραιά διαλύματα της χρωστικής μέσα σε λίγες ώρες, ακόμα και με φωτοβόληση της επιφάνειας του καταλύτη με λαμπτήρες πολύ χαμηλής ισχύος (0.7 mW/cm2) υπεριώδους ακτινοβολίας. Ο καταλύτης μπορεί εύκολα να αναγεννηθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί για διαδοχικούς κύκλους φωτοκατάλυσης, χωρίς μείωση της φωτοκαταλυτικής του δραστικότητας. Τέλος, εναποτέθηκαν λεπτά υμένια, σε υπόστρωμα υάλου, τόσο από καθαρό όσο και από εμπλουτισμένο TiO2 με ιόντα μετάλλων. Χρησιμοποιήθηκαν προσμίξεις, σε ένα μεγάλο εύρος συγκεντρώσεων, ιόντων μετάλλων Fe3+, Cr3+ και Co2+ και πραγματοποιήθηκε σύγκριση της φωτοκαταλυτικής τους δραστικότητας στον αποχρωματισμό υδατικών διαλυμάτων χρωστικών. Η παρουσία των προσμίξεων οδήγησε σε σταδιακή μείωση της κρυσταλλικότητας του TiO2, σε μετατροπή του ανατάση σε ρουτήλιο και, στην περίπτωση του Co2+, στο σχηματισμό μικτού οξειδίου CoTiO3. H καταστροφή του ανατάση είχε δραματικές επιπτώσεις στη φωτοκαταλυτική δραστικότητα του TiO2 κατά τη φωτοβόληση με UV – Vis, η οποία μειωνόταν με την αύξηση της συγκέντρωσης των προσμίξεων. Η φωτοβόληση του εμπλουτισμένου TiO2 με καθένα από τα τρία αυτά ιόντα, μόνο με ορατό φως, οδήγησε μεν στον αποχρωματισμό της χρωστικής αλλά με πολύ μικρότερο ρυθμό από ότι με το ορατό - υπεριώδες. Σε κάθε περίπτωση, αποδεικνύεται ότι η άμεση φωτοδιέγερση του καθαρού TiO2 αποτελεί μια πιο αποδοτική διαδικασία από τη διέγερση εμπλουτισμένου TiO2 στο ορατό. / Transparent nanocrystalline titania films have been deposited on glass slides by using sol-gel procedures carried out in the presence of the surfactant Triton X-100. Films were calcined at 550 oC to ensure destruction of all organic residues but they still retained structures that consist of small nanoparticles and very high active surface areas, larger than expected for such high heating temperatures. Nanocrystallites are formed due to surfactant self organization that acts as a template. Characterization of the films has been made by various techniques (UV-Vis, XRD, B.E.T, FTIR, AFM). These films are very efficient for photodegradation of various dyes, especially the Basic Blue 41, either in air or in aqueous solutions. Three different chemical structures of dyes were used for photodegradation in aqueous solutions: Basic Blue 41, Acid Orange 7, and Crystal Violet and their photodegradation rates have been compared. A very low load of TiO2 (154 mg/l) is capable of bleaching dilute solutions in only a few hours by shining black light of 0.7 mW/cm2. An inexpensive and simple reactor of cylindrical symmetry was described which employs a 4 W black-light tube as light source. The catalyst can be easily recovered and can be repeatedly used without loss of efficiency. Finally, thin films of pure or doped nanocrystalline titania have been deposited on glass slides by using the same sol-gel procedure, in order to compare their photocatalytic activity for photodegradation of aqueous solution of dyes. Fe3+, Cr3+ and Co2+ were used as dopants while the doping extended in a broad domain from very low to very high levels. The presence of dopants resulted in a progressive loss of total crystallinity, some transition from anatase to rutile and, in the case of Co2+, formation of the mixed oxide cobalt titanate. Loss of anatase had dramatic consequences on photocatalytic efficiency by UV-Vis excitation, which decreased fast by increasing dopant concentration. Selected visible excitation of the doped titania could lead to photodegradation of the dye but to a far lesser degree than UV-Vis excitation. In any case, direct UV excitation of pure titania is a more efficient photocatalytic process than visible excitation of doped titania.

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι μελέτη της ευαισθητοποίησης από κοινού (co-sensitization) με την χρήση απλών οργανικών χρωστικών με παρόμοιο φάσμα απορρόφησης. Για το λόγο αυτό αναπτύχθηκαν μείγματα διαφόρων χρωστικών ουσιών τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την ευαισθητοποίηση ηλιακών κυψελίδων (DSSCs) με ημιαγωγό νανοδομημένου ZnO. Οι χρωστικές που χρησιμοποιήθηκαν για την ευαισθητοποίηση ήταν απλές οργανικές, όπως η Rose-Bengal, η Rhodamine-B, η Eosin-B, η Coumarin 343 και η Malachite Green. Παρασκευάστηκαν μείγματα δυο και τριών χρωστικών ουσιών με σκοπό την επίτευξη υψηλότερης απόδοσης της ευαισθητοποιημένης ηλιακής κυψελίδας. / In this work we investigate co-sensitization effects by using simple organic dyes with complimentary absorption spectra. A combination of different organic dyes was used in this work to sensitize nanostructured ZnO films for Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) devices. The dyes used to sensitize the films were the simple organic molecules Bengal Rose, Rhodamine B, Eosin B, Coumarin 343 and Malachite Green. Binary and ternary blends of these dyes were used in order to enhance the performance of ZnO DSSCs.

Στα φύλλα κάποιων φυτικών ειδών παρουσιάζεται παροδική ερυθρότητα, λόγω συσσώρευσης ανθοκυανινών, η οποία μπορεί να είναι τόσο έντονη που να καλύπτεται το χρώμα της χλωροφύλλης. Δεδομένου ότι απορροφούν και στο ορατό φάσμα (κυρίως στην πράσινη και ελαφρώς στη μπλε και κίτρινη περιοχή) οι ανθοκυανίνες πρακτικώς λειτουργούν ως φίλτρα, αφού απορροφούν μέρος της προσπίπτουσας φωτοσυνθετικά ενεργής ακτινοβολίας και ανταγωνίζονται τις χλωροφύλλες στην απορρόφηση του φωτός. Εξ αιτίας αυτής της ιδιότητάς τους, ένας από τους ρόλους που τους έχει αποδοθεί είναι η φωτοπροστατευτική δράση, ενώ παράλληλα (και ανεξαρτήτως ρόλου που επιτελούν) έχει προταθεί ότι διαμορφώνουν ένα ιδιαίτερο μικροπεριβάλλον σκιάς στο εσωτερικό του φύλλου. Προκειμένου να διερευνηθεί η πιθανή συνεισφορά των ανθοκυανινών στη φωτοπροστασία αλλά και στην επαγωγή σκιόφιλων χαρακτήρων, στην παρούσα διατριβή παρακολουθήσαμε την πορεία των φωτοσυνθετικών και φωτοπροστατευτικών χαρακτηριστικών, παράλληλα με τη μεταβολή της ερυθρότητας, σε φύλλα του ίδιου είδους που διαφέρουν ως προς το ανθοκυανικό περιεχόμενο. Εξετάστηκαν πέντε είδη, τρία ως κύρια πειραματόφυτα (Cistus creticus L., Photinia x fraseri Dress και Quercus coccifera L.) και δύο ως συμπληρωματικά στον προσδιορισμό της στοιχειομετρίας των δύο φωτοσυστημάτων (Ricinus communis L., Rosa sp. L.). Στο C. creticus, η παροδική ερυθρότητα εμφανίζεται στα ώριμα φύλλα και σχετίζεται με αβιοτικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες, συγκεκριμένα το συνδυασμό χαμηλών θερμοκρασιών και υψηλών εντάσεων φωτός. Στα υπόλοιπα, η παροδική συσσώρευση ανθοκυανινών επάγεται από οντογενετικούς παράγοντες (νεαρά κόκκινα φύλλα που πρασινίζουν με την ωρίμανση). Στα P. x fraseri και R. communis, η χρωματική ποικιλομορφία αφορά φύλλα διαφορετικής ηλικίας, που ανήκουν όμως στο ίδιο άτομο (νεαρά κόκκινα-ώριμα πράσινα). Tα υπόλοιπα τρία είδη εμφανίζουν ενδο-ειδική ποικιλομορφία ως προς τον ανθοκυανικό χαρακτήρα, και επομένως συγκρίνονται φύλλα ίδιας κάθε φορά φυσιολογικής ηλικίας, που ανήκουν σε άτομα διαφορετικών φαινοτύπων. Στην περίπτωση που οι ανθοκυανίνες λειτουργούν φωτοπροστατευτικά, αναμένεται τα φύλλα που τις περιέχουν να αντιμετωπίζουν μικρότερο κίνδυνο φωτοαναστολής και να έχουν μικρότερη ανάγκη για μη-φωτοχημική απόσβεση σε σύγκριση με τα αντίστοιχα πράσινα. Ωστόσο, από τις μετρήσεις του in vivo φθορισμού της χλωροφύλλης σε προ-σκοτεινιασμένα δείγματα (OJIP-ανάλυση) δεν διαπιστώθηκε τα ανθοκυανικά φύλλα να διαθέτουν κάποιο συγκριτικό πλεονέκτημα όσον αφορά στη φωτοσυνθετική τους λειτουργία. Αντιθέτως, τα κόκκινα φύλλα των ειδών P. x fraseri και C. creticus εκτός του ότι παρουσιάζουν ελαφρώς, αλλά στατιστικώς σημαντικά, χαμηλότερες τιμές μέγιστης φωτοχημικής απόδοσης του PSII (Fv/Fm) συναντούν και σαφώς μεγαλύτερους περιορισμούς στα μετέπειτα στάδια ηλεκτρονιακής ροής και μετατροπής της ενέργειας σε σχέση με τα αντίστοιχα πράσινα. Και στις δυο περιπτώσεις είναι πιθανό να συμβαίνει απενεργοποίηση κάποιων λειτουργικών ενεργών κέντρων του PSII. Στο Q. coccifera, τα όμοιας ηλικίας φύλλα των δύο φαινοτύπων δεν παρουσιάζουν διαφορές στις ανωτέρω παραμέτρους. Οι μετρήσεις φθορισμού της χλωροφύλλης κάτω από συνθήκες ακτινικού φωτός έδειξαν ότι τα κόκκινα φύλλα έχουν όμοιες (P. x fraseri και C. creticus) ή χαμηλότερες (Q. coccifera) τιμές τρέχουσας φωτοχημικής απόδοσης (YII) και αντίστοιχα όμοιες ή υψηλότερες τιμές μη-φωτοχημικής απόσβεσης (YNPQ). Ωστόσο, λόγω της απορρόφησης των ανθοκυανινών, οι χλωροπλάστες των κόκκινων φύλλων δέχονται πραγματική ένταση φωτός χαμηλότερη της προσπίπτουσας, και επομένως τα ανωτέρω αποτελέσματα είναι αντίθετα των αναμενόμενων. Διαφωτιστικές προς αυτή την κατεύθυνση είναι οι μετρήσεις φθορισμού της κάτω (πράσινης) φυλλικής επιφάνειας σε φωτιζόμενα φύλλα των δύο φαινοτύπων του C. creticus. Σ’ αυτήν την περίπτωση, έχοντας παρακάμψει το πρόβλημα της απορρόφησης των ανθοκυανινών, τα φύλλα του κόκκινου φαινοτύπου εμφανίζουν υψηλότερη ανάγκη μη-φωτοχημικής απόσβεσης (YNPQ) και υψηλότερη ευαισθησία έναντι της φωτοαναστολής (YNΟ), παρ’ όλη τη θεωρούμενη προστασία των υπερκείμενων ανθοκυανινών της άνω επιφανείας. Η μεγαλύτερη ανάγκη μη φωτοχημικής απόσβεσης των κόκκινων φύλλων διαφαίνεται και από την υψηλότερη επένδυση σε συστατικά του κύκλου των ξανθοφυλλών (P. x fraseri) ή την καλύτερη λειτουργικότητα του κύκλου (C. creticus), σε συνθήκες έντονου φωτισμού. Μάλιστα, κατά την καταπονητική περίοδο του χειμώνα ο κόκκινος φαινότυπος του C. creticus εμφανίζει μείωση των περιεχομένων χλωροφυλλών, πιθανόν σε μια προσπάθεια περαιτέρω ελάττωσης της απορροφούμενης ενέργειας διεγέρσεως, παρ’ όλη την ύπαρξη του ανθοκυανικού φίλτρου. Με βάση τα ανωτέρω ευρήματα, η υπόθεση του φωτοπροστατευτικού ρόλου των ανθοκυανινών δεν ενισχύεται, εκτός εάν υποτεθεί είτε ότι ο στόχος για την προστασία δεν συνδέεται με τη φωτοσύνθεση είτε ότι τα κόκκινα φύλλα εάν δεν τις διέθεταν θα ήταν σε πολύ πιο δυσμενή θέση, σε σύγκριση πάντα με τα πράσινα. Όσον αφορά στη συνεισφορά των ανθοκυανινών στην επαγωγή σκιόφιλων χαρακτήρων βρέθηκαν κάποιες ισχυρές ενδείξεις προς αυτήν την κατεύθυνση, ανεξάρτητα από τον παράγοντα που επάγει τη συσσώρευσή τους. Έτσι, και στα πέντε είδη που εξετάστηκαν, παρατηρήθηκε αύξηση της σχετικής αναλογίας PSII/PSI στα κόκκινα φύλλα, η οποία είναι στατιστικά σημαντική (εκτός από την περίπτωση του Q. coccifera) και βαίνει μειούμενη με τη μείωση των περιεχομένων ανθοκυανινών. Αύξηση της αναλογίας PSII/PSI έχει συσχετισθεί με την ποιοτική αλλοίωση του φωτός σε συνθήκες σκιάς και στοχεύει στην εξισορροπημένη διέγερση των δύο φωτοσυστημάτων. Από τον τρόπο προσδιορισμού της (ως F686/F735), η ανωτέρω αναλογία δεν κάνει διάκριση μεταξύ φωτοσυλλεκτικής κεραίας και ενεργών κέντρων των δύο φωτοσυστημάτων. Μία άλλη παράμετρος, που θεωρείται τυπικός δείκτης σκιοφιλίας και μετρήθηκε στο σύνολο των πειραματοφύτων, είναι η αναλογία Chl a/b. Μειωμένη αναλογία Chl a/b σε συνθήκες σκιάς υποδεικνύει αύξηση των φωτοσυλλεκτικών κεραιών σε σχέση με τα ενεργά κέντρα. Στατιστικά σημαντική μείωση της ανωτέρω αναλογίας βρέθηκε στα κόκκινα φύλλα των ειδών C. creticus, Q. coccifera και Rosa sp.. Στα P. x fraseri και R. communis δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ κόκκινων και πράσινων φύλλων. Τέλος, στα είδη C. creticus, P. x fraseri και Q. coccifera προσδιορίσθηκε και η παράμετρος ABS/RC (όπως προκύπτει από την OJIP-ανάλυση), όπου παρατηρήθηκε στατιστικώς σημαντική αύξηση στα κόκκινα φύλλα των δύο πρώτων ειδών. Στο Q. coccifera η ίδια τάση δεν είναι στατιστικά σημαντική. Αύξηση της αναλογίας ABS/RC, η οποία αποτελεί θα λέγαμε έναν λειτουργικό περισσότερο δείκτη, μπορεί να αποδοθεί σε αυξημένο μέγεθος της φωτοσυλλεκτικής κεραίας ή/και σε μείωση του αριθμού των λειτουργικών ενεργών κέντρων του PSII. Από το συνδυασμό των παραπάνω αποτελεσμάτων διαφαίνεται ότι στα είδη C. creticus, Rosa sp. και Q. coccifera η επίδραση των ανθοκυανινών εντοπίζεται κυρίως σε αύξηση του μεγέθους της φωτοσυλλεκτικής κεραίας. Στα P. x fraseri και R. communis, η αύξηση του λόγου PSII/PSI αντανακλά πιθανώς μια αύξηση των ενεργών κέντρων του PSII. / Leaves of some plant species appear transiently red because of the accumulation of anthocyanins, at levels sufficient to mask the green chlorophyll color. Given that leaf anthocyanins absorb also in the visible spectrum (strongly in the green and less in the blue-violet and yellow region), they act as sunscreens attenuating part of the photosynthetically active radiation and hence they compete with chlorophylls for photon capture. Due to this attribute, one of the ascribed roles of leaf anthocyanins is the photoprotection of the photosynthetic mesophyll. Additionally (and regardless of the proposed role) it has been suggested that they shape a particular shade microenvironment in the leaf interior. In order to investigate these two hypotheses, in the present study we monitored the course of photosynthetic and photoprotective characteristics in leaves of the same species with different anthocyanic content. Five species have been used, three of them as main experimental material (Cistus creticus L., Photinia x fraseri Dress και Quercus coccifera L.) and two additional (Ricinus communis L., Rosa sp. L.) for the assessment of the stoichiometry of the two photosystems. In Cistus creticus (L.) transient redness is induced in mature leaves by abiotic environmental factors, i.e. the combination of low temperatures and high light intensity during winter. In the rest species redness is developmentally determined (young red leaves which become red upon maturation). In P. x fraseri and R. communis the color variation concerns leaves of different age from the same individual (comparison of young red and mature green). The rest three species show intra-species variation of the anthocyanic trait. Thus, leaves of the same physiological age from different individuals and phenotypes (occupying the same habitat) were compared. The photoprotective hypothesis of leaf anthocyanins entails that red leaves would be less sensitive against photoinhibition and have a reduced need of non-photochemical quenching, compared to their green counterparts. However, according to our chlorophyll fluorescence measurements with dark adapted samples (OJIP-analysis), anthocyanic leaves did not display a comparative advantage in their photosynthetic function. On the contrary, red leaves of P. x fraseri and C. creticus, apart from their slightly, yet statistically significant, lower maximum PSII yield (Fv/Fm), they also confront higher limitations in the further steps of excitation energy processing and its transformation compared to greens. In both species, a transformation of active PSII centers to non-QA -reducing ones, could be inferred. In Q. coccifera, no differences were observed between leaves of the same physiological age from the two phenotypes in the above parameters. Moreover, chlorophyll fluorescence measurements in light acclimated samples have shown that red leaves have similar (P. x fraseri και C. creticus) or lower (Q. coccifera) PSII effective yield (YII) and similar or higher corresponding non-photochemical energy quenching (YNPQ). It has to be noted, however, that the actual PAR levels penetrating to the red leaf mesophyll are in fact lower compared to their green counterparts, due to anthocyanin absorption of the white and blue actinic light used during these measurements. Accordingly, for the same incident PAR, the opposite trend was expected in red leaves. In C. creticus, measurements performed in the lower leaf side by-pass this problem, since anthocyanins accumulate only in the palisade mesophyll (of the upper side) and the abaxial leaf surface is always green. In that case, red leaves showed a higher need for non-photochemical quenching (YNPQ) and a higher vulnerability to photoinhibition (YNΟ), in spite of the supposed photoprotective function of the overlying anthocyanins. The trend for an enhanced need of non-photochemical dissipation in red leaves is indicated also by the higher investment in “xanthophyll cycle” components (P. x fraseri) and/or the lower EPS values (P. x fraseri and C. creticus) during midday. In addition, during the superimposed winter stress, red leaves of C. creticus proceed to a Chl loss, possibly as an attempt to decrease further the absorbed excitation energy, in spite of the anthocyanic screen. The above results weaken the photoprotective hypothesis for leaf anthocyanins, unless it is assumed either that photosynthesis is not the target for protection or that red leaves would be in a worse position, compared to greens, if anthocyanins were absent. Some of our results support the shade acclimation hypothesis in red leaves, irrespectively of the factor that induces the accumulation of anthocyanins. In all tested species, red leaves display a higher, statistically significant, relative PSII/PSI ratio compared to greens (except of Q. coccifera, where the same was observed as a trend). PSII/PSI ratio declines in parallel with the decrease of anthocyanin accumulation. A higher PSII/PSI ratio is considered as an acclimation to the altered light quality under shade conditions in order to adjust the excitation pressure of two photosystems. Chl a/b was statistically lower in red leaves of C. creticus, Q. coccifera και Rosa sp., while in P. x fraseri and R. communis no differences were observed. A decrease in Chl a/b ratio is a typical shade acclimation feature, indicating an increased ratio of light harvesting antennae per reaction center. Finally, another parameter indicative of shade acclimation is the mean antenna size (calculated as ABS/RC ratio), which was considerably higher in red leaves of C. creticus and P. x fraseri (again in Q. coccifera only a similar trend was observed). Yet, according to the JIP-analysis the antenna size is expressed per active RC, hence the increased ABS/RC ratio could be the combined effect of an increase in the antenna size and a decrease in active PSII centers. The combination of the above results indicates that anthocyanin accumulation in C. creticus, Rosa sp. and Q. coccifera contributes mainly to a higher relative size of LHC. In the case of P. x fraseri and R. communis, the enhanced PSII/PSI ratio of red leaves reflects rather an increase of PSII centers.

Στην εργασία αυτή πραγματοποιήθηκε μια βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με τις ευαισθητοποιημένες ηλεκτροχημικές κυψελίδες, τις αρχές λειτουργίας τους, τα υλικά τους και τους τρόπους παρασκευής τους. Παρασκευάσαμε ηλεκτροχημικές κυψελίδες χρησιμοποιώντας διαφορετικές χρωστικές και ηλεκτρολύτες. Όλες οι κυψελίδες δοκιμάστηκαν κάτω από τις ίδιες συνθήκες για την εύρεση των παραγόντων που επηρεάζουν την απόδοσή τους. Παράγοντες όπως η συγκέντρωση της χρωστικής και ο χρόνος παραμονής του διαλύματος μέχρι την απόθεσή του στο υπόστρωμα, διαφορετικές χρωστικές και ηλεκτρολύτες κτλ δοκιμάστηκαν για την αύξηση της απόδοσης. Τέλος, εξετάστηκε η σταθερότητα των κυψελίδων αυτών με το χρόνο. / In this study we make a comprehensive literature review on dye-sensitized nanostructured solar cells, their operating principles, materials as well as their manufacturing methods. We have fabricated dye – sensitized electrochemical solar cells using different dyes and electrolytes. All solar cells were tested under the same conditions in order to find the factors limiting their efficiency. Factors like the concentration of the dye and the time of paste storage, different dyes and electrolytes etc were tested in order to improve efficiency. Finally, the stability of these solar cells were also evaluated for different time intervals.