Synthesis of novel diketopyrrole and selenophene containing nir absorbing polymers and their application in bulk-heterojunction solar cells
Özgün diketopirol ve selenofen içeren yakın kızıl ötesi bölgede soğurma yapabilen polimerlerin sentezi ve organik güneş hücrelerinde uygulanması
- Tez No: 474873
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- 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: 100
Özet
DPP-bazlı konjuge polimerler yakın geçmişte organik ışık yayan diyotlarda, elektrokromik cihazlarda, organik alan etkili transistörlerde ve organik güneş pillerinde kullanılmaktadır. Bu polimerlerin, Yakın Kızıl Ötesi (NIR) bölgede geniş optik absorpsiyon, yüksek yük taşıyıcı hareket kabiliyeti ve iyi film oluşturma gibi avantajlı özellikleri, onları verimli güneş pili çalışmaları için mükemmel bir seçim haline getirir. Bu çalışmada, donör-akseptör yaklaşımı (D-A) kullanarak, furan bazlı DPP birimleri akseptör ve selenofen verici olarak yeni polimerler sentezlemeyi amaçladık. Furan bazlı DPP iskeletleri üzerindeki alkil yan zincirlerini modüle ederek, Stille Coupling vasıtasıyla bağlanan üç farklı monomer elde ettik. Sentezlenen polimerlerin oksidasyon ve indirgenme davranışları dönüşümlü voltametri ile incelendi. Polimerlerin optik absorpsiyon özellikleri araştırılmıştır. Bu polimerlerden biri olan P3'ün bulk heteroeklem güneş pilleri uygulaması, polimer/PCBM (1:3) oranı ile gerçekleştirilmiştir ve cihaz çalışmaları ITO/PEDOT:PSS/P3:PC71BM/LiF/Al yapısıyla uygulanmıştır. Ek olarak, P3'ün ters çevrilmiş hacimli heterojinasyonlu güneş pil uygulaması ITO/ZnO/P3:PC71BM/MoOx/Ag cihaz yapısı ile gerçekleştirildi. Normal yapı için %3.00 dönüşüm etkinliği gözlenirken, %3 difenileter katkılı ters yapıda önemli olarak %6.16 verim elde edildi. Bu, DPP esaslı polimerler için bildirilen en yüksek güç dönüşüm verimlerinden biridir
Özet (Çeviri)
DPP-based conjugated polymers are recently used in organic light emitting diodes, electrochromic devices, organic field effect transistor and organic solar cell applications. Their advantageous properties, such as broad optical absorption in Near Infra Red (NIR) region, high charge carrier mobility and good film forming ability make them an excellent choice for generation of highly efficient solar cells. In this thesis, using donor-acceptor approach (D-A) we aimed to synthesize novel polymers with furan based DPP units as the acceptor and selenophene as the donor. Modulating the alkyl side chains on furan based DPP cores, we obtained three different monomers which coupled with selenophene via Stille Coupling. Oxidation and reduction behaviors of the synthesized polymers were studied with cyclic voltammetry. Optical absorption properties of the polymers were investigated. Bulk heterojunction solar cell application of one of these polymers, P3 was performed with polymer/PCBM (1:3) ratio and the devices were fabricated with the structure ITO/PEDOT:PSS/P3:PCB71M/LiF/Al. Additionally, Inverted type bulk heterojunction solar cell application of P3 was also performed with device structure ITO/ZnO/P3:PC71BM/MoOx/Ag. While 3.00 % conversion efficiency was observed for the normal structure, a respectable 6.16 % efficiency was reached in the inverted structure with 3% diphenylether additive. This is one of the highest PCE reported for DPP based polymers.
Benzer Tezler
- Azot içeren reaktiflerle yeni heterohalkalı bileşiklerin sentezi
Synthesis of novel heterocyclic compounds with nitrogen-containing reagents
BİLGESU ONUR SUCU BAVKIR
Doktora
Türkçe
2015
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA NÜKET ÖCAL SUNGUROĞLU
- Benzoksanten halka sistemi içeren yeni sülfonamit bileşiklerinin sentezi
Synthesis of novel sulfonamide compounds including benzoxanthene ring system
PINAR SOLA
- Synthesis of novel polyisobutylene/polystyrene and polyisobutylene/modified soybean oil based polyurethanes and their characterizations
Yeni poliizobütilen/polistiren ve poliizobütilen/modifiye soya yağı esaslı poliüretanların sentezi ve karakterizasyonları
ELİF KURNAZ
- Serbest radikal polimerizasyon reaksiyonlarında kullanılan yeni fotobaşlatıcıların sentezi ve polimerizasyon kinetiğinin incelenmesi
Synthesis of novel photoinitiators for free radical reactions and investigation of their photopolymerization kinetics
SEVNUR DOĞRUYOL
- Yeni b-n heterosiklik bileşikleri ve yeni tip karbenlerin sentezi
Synthesis of novel b-n heterocyclic compounds and new style carbenes
EMRAH GİZİROĞLU
