Synthesis of bistriphenylamine and benzodithiophene based random conjugated polymers for organic photovoltaic applications
Bistrifenilamin ve benzoditiyofen bazlı rastgele konjüge polimerlerin organik fotovoltaik uygulamalar için sentezi
- Tez No: 519855
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Günümüzde, geleneksel fosil yakıtlar gün be gün artan nüfus nedeniyle dünyanın büyüyen enerji ihtiyacını karşılayamaz olmuştur ve aynı zamanda yıkıcı sera gazı etkisini de beraberinde getirmiştir. Bu nedenle, güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları artan enerji ihtiyacını karşılayabilecek bir seçenek olmakla beraber, dünyayı da sera gazı etkisinden koruyabilecektir. Bu çalışmada iki tane özgün organik malzemenin elektronik, fotovoltaik ve optik özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, donör ünitesi olan bistrifenilamin ve benzoditiyofen ile akseptör benzotriazol türevlerini içeren donör/akseptör tipi serbest konjuge kopolimerler, P1&P2, Stille kenetleme reaksiyonu aracılığıyla sentezlenmiştir. Polimerlerin yapıları ve ortalama molekül ağırlıkları NMR spektroskopisi ve büyüklükçe ayırma kromatografisi ile incelenmiştir. Polimerlerin elektrokimyasal karakterleri dönüşümlü voltametre kullanılarak belirlenmiştir. Ek olarak, polimerlerin optik özelliklerini belirlemek için UV-Vis-NIR spektrofotometresi kullanılmıştır. Elektronik ve optik bant aralıkları sırasıyla P1 için 2.06 eV, 2.16 eV ve P2 için 2.16 eV, 2.11 eV olarak kaydedilmiştir. Polimer güneş hücrelerinin fotovoltaik özellikleri Keithley 2400 fotometresi ile güneş simülasyonu olan AM 1.5 G aydınlatması altında gerçekleştirilmiştir. Fotovoltaik çalışmalar göre P1:PC71BM (1:2) karışımı 0.79 V açık devre voltajı, 9.45 mA cm-2 kısa devre akımı, 0.53 % dolum faktörü ile en yüksek güç dönüşüm verimi 3.50% iken P2:PC71BM (1:2) karışımı için 0.75 V açık devre voltajı, 8.59 mA cm-2 kısa devre akımı, 0.49 % dolum faktörü ile bu verim 3.15% olarak kaydedilmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, traditional fossil fuels have become unable to compensate huge energy demand of the world due to the population increasing day by day and bringing about destructive greenhouse effect. Owing to all of these problems, renewable energy sources such as solar energy not only can be candidate for the solution of this expanded energy need but also can protect the earth by reducing the production of greenhouse gas. In this study, electronic, optical features and photovoltaic applications of two novel organic materials have been investigated to improve photovoltaic researches. With this aim, derivatives of bistriphenylamine, benzodithiophene as donor units and benzotriazole as an acceptor unit containing donor/acceptor (D/A) type random conjugated polymers, P1 & P2, have been synthesized via Stille coupling reaction. The structure and the average molecular weight of these polymers have been examined with nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and gel permeation chromatography (GPC), respectively. Electrochemical characterizations of the polymers were investigated with cyclic voltammetry and also, UV-Vis-NIR spectrophotometer was used to determine optical features of the polymers. Electronic and optical band gaps of the polymers were recorded as 2.06 eV, 2.16 eV for P1 and 2.16 eV, 2.11 eV for P2, respectively. In order to determine photovoltaic properties of the polymers device fabrications were constructed with ITO coated glass substrate, PEDOT:PSS, (P1 or P2):PC71BM, LiF and Al in a given order. Photovoltaic performance of these polymer solar cell devices were measured under AM 1.5G solar irritation of solar simulator via Keithler 2400 source meter. Photovoltaic studies showed that the highest power conversion efficiency (PCE) of these photovoltaic devices were recorded as 3.50 % with open circuit voltage; 0.79 V, short circuit current; 9.45 mA cm-2, fill factor; 0.53 % for P1:PC71BM (1:2, w/w) in 3 % o-dichlorobenzene (o-DCB) solution and 3.15 % with open circuit voltage; 0.75 V, short circuit current; 8.59 mA cm-2, fill factor; 0.49 % for P2:PC71BM (1:2, w/w) in 2% chlorobenzene (CB) solution.
Benzer Tezler
- Metil-sübstitüe metoksi konduritollerin sentezi
Synthesis of methyl-substituted methoxy conduritols
DİLEK KAPLAN
- Hint yağından azelaik asid sentezi ve bu asid'in dioktil- ve dinonil- esterlerinin lipaz ile invitro otrtamda etkileşimi
Synthesis of azelaic acid from castor oil and in vitro interaction of dioctyl and dinonyl esthers of this acid with lipase
GÜLEN TÜRKER
- (2-(2-Stirilsiklopentil)Benzo[D]Tiyazol) Türevlerinin Sentezi ve Pankreas Hücre Hatlarında Antikanser Aktivitelerinin İncelenmesi
Synthesis of (2-(2-Styrylcyclopentyl)Benzo[D]Thiazole) Derivatives and Investigation In Vıtro Anticancer Activities on Pancreas Cell Line
NURAY ÜREMİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyokimyaKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA İNANÇ TOLUN
- Synthesis of new phosphinite ligands and their Ru(II) complexes: Investigation of their catalytic application in the asymmetric transfer hidrogenation
Başlık çevirisi yok
JALAL ABDALLA SAEED KHOSHNAW
