Syntheses and investigation of optoelectronic properties of benzothiadiazole and benzotriazole containing conjugated polymers
Benzotiyadiazol ve benzotriyazol içeren konjuge polimerlerin sentezi ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 475022
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÇIRPAN, DOÇ. DR. YASEMİN ARSLAN UDUM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- 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: 87
Özet
Benzotiyadiazol, güçlü elektron geri çekme yeteneği ile organik güneş pilleri (OSC'ler) için Donör-Akseptör kopolimerlerinde kabul gören en yaygın birimlerden biridir. Ayrıca, flor atomlarının konjuge polimerlerin omurgasına direk olarak ikame edilebilmesi, güç dönüştürme verimliliği (PCE), açık devre gerilimi (Voc), kısa devre akım yoğunluğu (Jsc) ve dolgu faktörü (FF) gibi önemli parametreleri artırabileceği bilinmektedir. Benzotiyadiazolun yanı sıra, benzotriazol, OSC'lerde sıklıkla kullanılan bir başka akseptör parçasıdır. Bu çalışmada, elektron çekici üniteleri olarak benzotiadiazol ve benzotriazol ve elektron verici ünite olarak da benzoditiyofen içeren iki farklı rastgele polimer Stille polimerizasyon reaksiyonu ile sentezlenmiştir. Ayrıca flor atomunun optik, elektrokimyasal ve optoelektronik özelliklere etkileri araştırılmıştır. P1 ve P2'nin optik bant aralık değerleri sırasıyla 1.72 eV ve 1.78 eV olarak bulundu. Polimerlerin UV-Vis-NIR spektroskopisi, dönüşümlü voltametri (CV), jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) ve termal analizden sonra, polimerler organik fotovoltaik hücreler oluşturmak için kullanıldı. Azotla doldurulmuş havasız ortam kabininde, bunların imalatı ve karakterizasyonu gerçekleştirildi. Polimerler elektron verici kısım olarak görev yaparken, ITO / PEDOT: PSS / Polimer: PC70BM / LiF / Al'e göre yapılandırılmış OSC'lerde PC70BM, elektron alıcıdır. Polimerin:PC70BM harmanlarının morfolojisi, Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM) ile araştırıldı. Standart AM 1,5 G aydınlatma (100 mW / cm2) altında yapılan ölçüm sonucunda, en yüksek güç dönüşüm verimliliği, P1 için% 4.13 ve P2 için% 3.80 olarak bulundu.
Özet (Çeviri)
Benzothiadiazole is one of the most widely used acceptor units in Donor–Acceptor copolymers for organic solar cells (OSCs) with its strong electron withdrawing ability. It is also known that fluorine atom substitution directly to the backbone of conjugated polymers can improve the important parameters such as power conversion efficiency (PCE), open-circuit voltage (Voc), short-circuit current density (Jsc), and fill factor (FF) of OSCs. Besides benzothiadiazole, benzotriazole is another acceptor moiety which is used in OSCs frequently. In this study, two different random polymers, including benzothiadiazole and benzotriazole as the accepting units and benzodithiophene as the donor unit, were synthesized via Stille polymerization reaction. Moreover, effects of fluorine atom on optical, electrochemical and optoelectronic properties were investigated. Optical band gap values of P1 and P2 were found as 1.78 eV and 1.72 eV, respectively. After characterization of polymers via UV-Vis-NIR spectroscopy, cyclic voltammetry (CV), gel permeation chromatography (GPC) and thermal analysis, the polymers were used to construct organic photovoltaic cells. Fabrication and characterization of them was performed in nitrogen-filled glove box system. While the polymers act as electron donor, PC70BM was electron acceptor in the OSCs which were constructed according to ITO/PEDOT:PSS/Polymer:PC70BM/LiF/Al. Morphology of Polymer:PC70BM blends was investigated with Atomic Force Microscopy (AFM). In consequence of measurement under standard AM 1.5 G illumination (100 mW/cm2), the highest power conversion efficiency was found as 4.13% for P1 and 3.80% for P2.
Benzer Tezler
- Synthesis and polymerization of new D-A-D type monomers bearing fluorinated benzothiadiazole acceptors and their optoelectronic applications
Flor sübstitüe edilmiş benzotiyadiazol alıcı grubu içeren yeni V-A-V (verici-alıcı-verici) tipi monomerlerin sentezi, polimerizasyonu ve optoelektronik uygulamaları
YALÇIN BOZTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MUHTAR ÖNAL
- Syntheses and investigation of optoelectronic properties of 5,6-bis(octyloxy)benzo[c][1,2,5]oxadiazole derivatives
5,6-bis(oktiloksi)benzo[c][1,2,5]okzadiyazol türevlerinin sentezi ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
SEZA GÖKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- Syntheses and examining the electrochemical and spectroscopic properties of fused-thiophene based materials with benzonitrile functional group
Birleşik-tiyofen temelli benzonitril fonksiyonel grup içeren malzemelerin sentezleri ve elektrokimyasal ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi
İLKNUR DEMİRTAŞ
Doktora
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. ERDAL ERTAŞ
- Topaklanmaya bağlı ışıma uygulanarak 3-(4-metoksifenil) tiyofen ve bor içeren organik ışık yayan moleküllerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Implementing aggregation induced emission to synthesis and investigation of the properties of organic light emitting materials which include 3-(4-methoxyphenyl)thiophene and boron
ERDEM ENGÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA NÜKET ÖCAL SUNGUROĞLU
- Syntheses, spectroelectrochemical and electrochemical characterizations of naphthodithiophene containing polymers for solar cell applications
Naftoditiyofen içeren polimerlerin güneş gözesi uygulamari için sentezi, elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal karakterizasyonu
EBRU IŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE