New quinoxaline containing donor-acceptor type conjugated polymers for organic solar cells
Organik güneş pilleri için yeni kinoksalin içerikli donör-akseptör tipi konjuge polimerler
- Tez No: 526596
- 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: 107
Özet
Bu çalışmada, kinoksalin, benzotriazol ve benzoditiyofen içeren üç adet rastgele polimer sentezi yapılmış olup, bu polimerlerin elektrokimyasal, spektroelektrokimyasal, kinetik ve fotovoltaik özellikleri incelenmiştir. İmin grubuna sahip olmasından dolayı kinoksalin, elektron akseptör özelliği göstermektedir. Aynı şekilde yapılarında bulunan imin gruplarının elektron çekici özelliği ile benzotriazol türevleri de yüksek elektron taşıma yeteneğine sahiptirler. Benzoditiyofen temelli kopolimerler benzen halkasına yapışık tiyofenlerden oluşan yapısından kaynaklanan yüksek boşluk mobilitesi sayesinde donör özelliği gösterirler. Buna ek olarak, benzoditiyofen türevlerindeki alkoksil grupları polimerin çözünürlüğünü arttırmaya yardımcı olmaktadır. Bu üç grubun biraraya gelmesiyle konjuge polimerler, görünür bölgede geniş bir soğurmaya sahip olur. Bu çalışma, 5,8-dibromo-2,3-di(tiyofen-2-il)kinoksalin, 5,8-dibromo-2,3-difenilkinoksalin, 10,13-dibromo-8b,14a-dihidrodibenzo(a,c)fenazin gibi kinoksalin türevleri ile 2,6-Bis(trimetilstanil)-4,8-bis(2-etilheksiloksi)benzo[1,2-b:4,5-b′]ditiyofen ve 4,7-dibromo-2-(2-oktildodesil)-2H-benzo[d][1,2,3]triazol kullanarak rastgele polimerlerin elde edilmesini kapsamaktadır.1H ve 13C NMR Spetroskopisi monomer ve polimer yapılarını tayin etmek amacıyla kullanılmıştır. Üretilen polimerler yığın heterobağlantılı güneş pillerinde donör materyalleri olarak kullanılırken, PC71BM akseptör olarak kullanılmıştır. Farklı ağırlıklı oranlarda hazırlanan polimer PC71BM karışımları ile elde edilen güneş pillerinin verimleri AM 1.5G aydınlatması ile (100 mW/cm2) ölçülmüştür. En iyi güneş pili verimi değeri 1:3 Polimer: PC71BM karışımıyla P2 polimeri için % 2.22 olarak kaydedilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, quinoxaline, benzotriazole and benzodithiophene containing three random donor-acceptor type copolymers were synthesized and their electrochemical, spectroelectrochemical, kinetic and photovoltaic properties were investigated. Quinoxaline demonstrates electron accepting properties due to having imine nitrogens. Also, benzotriazole derivatives with their electron withdrawing imine groups in their structures also lead to exhibit high electron transporting ability. Benzodithiophene derivatives demonstrate electron donor property because the structure of benzene with coherent thiophene gives these polymers high hole mobility. In addition, alkoxyl groups in benzodithiophene derivatives help to increase the solubility of the polymer. Bringing together these three groups yields the conjugated copolymer with broad absorption band in the visible region. This study includes the construction of random copolymers by using quinoxaline derivatives (5,8-dibromo-2,3-di(thiophen-2-yl) quinoxaline, 5,8-dibromo-2,3-diphenylquinoxaline, 10,13-dibromo-8b,14a-dihydrodibenzo(a,c)phenazine) and 2,6-Bis(trimethylstannyl)-4,8-bis(2-ethylhexyloxy)benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene and 4,7-dibromo-2-(2-octyldodecyl)-2H-benzo[d][1,2,3]triazole. 1H and 13C-NMR Spectroscopy were used to investigate the structure of monomers and polymers. Produced polymers were utilized as donor material and PC71BM was used as acceptor material in bulk hetero-junction photovoltaic devices. Power conversion efficiencies of solar cell devices with different Polymer: PC71BM ratios (w:w) were measured under AM 1.5 G illumination (100 mW/cm2) and best PCE value was recorded as 2.22 % with 1:4 (w:w) P2: PC71BM blend ratio.
Benzer Tezler
- Boya duyarlı güneş hücreleri için farklı akseptör grupları içerenkinolin bileşiklerinin sentezi
Synthesis of quinoline compounds with different acceptor groups for dye-sensitive solar cells
FATİH KAPLAN
- 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
- Karbazol içeren kinoksalin köprülü yeni bir işlenebilir elektrokromik polimer sentezi
Synthesis of a new processible carbazole containing electrochromic polymer with quinoxaline bridging
AYŞENUR KARAÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP ÖZDEMİR
- Combination of donor characters in donor-acceptor-donor type polymers containing benzothiadiazole and quinoxaline as the acceptor units
Farklı donör gruplarının donör-akseptör-donör tipi benzotiyadiazol ve kinoksalin içerikli polimerler üzerine etkileri
MERVE ŞENDUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. LEVENT TOPPARE
- Benzoselenadiazole, quinoxaline and thienothiophene based monomers; electrochemical and spectroelectrochemical properties
Benzoselenadiyazol, kinoksalin, tiyonotiyofen temelli monomerler; elektrokimyasal ve spektroelektrokimyasal özellikleri
SİNEM TOKSABAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE