Benzotriazole and quinoxaline containing random copolymers for bulk-heterojunction polymer solar cell applications
Yığın heterobağlantılı benzotriazol ve kinoksalin içeren rastgele kopolimerlerin polimer güneş hücresi uygulamaları
- Tez No: 416710
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ ÇIRPAN, DOÇ. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu çalışmada benzotriazol ve kinoksalin türevleri içeren donor-akseptör tipi üç kopolimer görünür bölgede geniş soğurma elde etmek amacıyla sentezlenmiş ve organik fotovoltaik hücre performansları yığın heterobağlantılı organik güneş hücrelerinde ölçülmüştür. İçerisindeki imin sayesinde kinokzalin yapıları π-konjuge polimeler yapılarında güçlü bir akseptör görevi görmektedir. Kinoksalin içeren polimerler nötral hallerinde yeşil renk sahip olmakla beraber 400 nm ve 700 nm'de iki λmax göstermektedir. Buna ek olarak, benzotriazol ve tiyofen yapıları barındıran polimerler nötral hallerinde 500 nm'deki λmax ile kırmızı renk göstermektedir. Bu özellikler göz önünde bulundurarak, çalışmada bu yapıların birleştirilmesiyle görünür bölgede geniş soğurma amaçlanmıştır. Farklı akseptör ünitlerine sahip rastgele dağılımlı donor-akseptör tipi kopolimerler elde etmek amacıyla 5,8-dibromo-2,3-di(tiyofen-2-yl)kinoksalin, 5,8-dibromo-2,3-difenilkinoksalin ve 10,13-dibromodibenzo[a,c]fenazin akseptör yapıları 4,7-dibromo-2-(2-oktildodesil)-2H-benzo[d][1,2,3]triazol ve 2,5-bis(trimetilstanil)tiyofen üniteleri ile Stille kenetlenme reaksiyon ile birleştirilmiştir. Sentezlenen polimerler NMR, ısıl ağırlık ölçümsel analizleri, dönüşümlü voltametri ve UV-Vis-NIR bölge spektroskopi ile karakterize edilmiştir. Organik güneş pili cihaz yapımıve akım-voltaj ölçümleri eldivenli kabin sisteminde yürütülmüştür. Aktif bölgesinde polimerlerin elektron donör ve PC71BM'in elektron alıcı olarak kullanıldığı organik güneş pili yapımıITO/PEDOT:PSS/Polymer:PC71BM/LiF/Al konfigürasyonunda gerçekleştirilmiştir.Polimer:PC71BM karışımlarının güç dönüşüm verimleri standart AM 1.5 G aydınlatması ile (100mW/cm2) ölçülmüştür. CoP1:PC71BM film kullanılan organik güneş hücreleri 2.13% güç dönüşüm verimi göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, benzotriazole and quinoxaline derivates bearing donor acceptor type three random copolymers were synthesized to achieve broad absorption spectrum in visible region. Quinoxalines are used as strong acceptors in conjugated polymers due to the imine nitrogen in the structure. Quinoxaline containing polymers are green in their neutral states and they reveal two distinct λmax at around 400 and 700 nm. Additionally, benzotriazole and thiophene bearing polymers are red in their neutral states with λmax at around 500 nm. In this manner, quinoxaline derivates were combined with benzotriazole and π-bridge thiophene moieties. 5,8-Dibromo-2,3-di(thiophen-2-yl)quinoxaline, 5,8-dibromo-2,3-diphenylquinoxaline and 10,13-dibromodibenzo[a,c]phenazine acceptor units were united with 4,7-dibromo-2-(2-octyldodecyl)-2H-benzo[d][1,2,3]triazole and 2,5-bis(trimethylstannyl)thiophene via Stille coupling reaction to yield alternating donor acceptor parts with randomly distributed several different acceptor units through polymer backbones with broad absorption in visible region. Synthesized polymers were characterized with NMR, thermogravimetric analysis, cyclic voltammetry and UV-Vis-NIR spectroscopy. Organic solar cells device production and current-voltage property measurements were conducted in a nitrogen-filled glovebox system. Organic solar cell devices with the configuration ofITO/PEDOT:PSS/Polymer:PC71BM/LiF/Al were fabricated in which polymers serve as electron donors and PC71BM as theelectron acceptor in the active layer. Power conversion efficiencies of Polymer: PC71BM blends were measured under standard AM 1.5 G illumination (100mW/cm2). The organic solar cells devices employing CoP1:PC71BM films showed power conversion efficiencies up to 2.13%.
Benzer Tezler
- New quinoxaline containing donor-acceptor type conjugated polymers for organic solar cells
Organik güneş pilleri için yeni kinoksalin içerikli donör-akseptör tipi konjuge polimerler
ÖZGE KARAGAÇTI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
- Synthesis and characterization of benzodithiophene containing conjugated polymers for organic bulk heterojunction solar cells
Organik bulk heteroeklem güneş pilleri için benzoditiyofen içeren konjüge polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
SULTAN TAŞKAYA ASLAN
- Kinolin esaslı D-π-A-π-A bileşiklerinin boya duyarlı güneş hücrelerinde uygulamaları
Applications of D-π-A-π-A quinoline compounds for dyesensitized solar cells
SAADET SEVİNDİK
- Bazı heterosiklik gruplar içeren kaliksarenlerin sentezi ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of the calixarenes containing of some heterocyclic groups and investigation of the biological properties
ŞEYDA ÇİĞDEM ÖZKAN
- Syntheses of new multifunctional donor acceptor type polymers for electrochromic and organic solar cell applications
Organik güneş pili ve elektrokromik uygulamalar için çok fonksiyonlu donör- akseptör tipi konjüge polimerlerin sentezlenmesi
ŞERİFE ÖZDEMİR HACIOĞLU
Doktora
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
PROF. DR. ÖZDEMİR DOĞAN
