Geri Dön

Fulleren içermeyen akseptör tipli moleküllerin organik güneş pillerinde kullanılması

Use of non-fullerene type acceptor molecules in organic solar cells

PDF İndir

  1. Tez No: 533907
  2. Yazar: MEHMET KAZİCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERAP GÜNEŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 128

Özet

Fulleren içermeyen çözünebilir akseptör tipli moleküller, kolay sentezlenmeleri, düşük maliyetli olmaları, UV bölgedeki soğurmaları ve elektronik enerji seviyelerinin (HOMO-LUMO) kolay ayarlanabilir olması gibi özellikleri sayesinde organik güneş pili uygulamaları için kayda değer bir şekilde ilgileri üzerine çekmektedir. Bu tezde, güçlü elektron çekme özelliğine sahip siyano (CN) grubu içeren çözünebilir fulleren olmayan yeni CPCPFA ve BPCPFA küçük moleküllerinin, yapısal, spektroskopik ve elektronik özellikleri hem teorik hem de deneysel olarak incelendi. CPCPFA ve BPCPFA küçük molekülleri ile birlikte P3HT ve AnPV-stat polimerleri donör olarak kullanılarak ilk kez, hem geleneksel, hem de tersine çevrilmiş yapılarda organik güneş pilleri üretildi. XRD, SEM ve AFM ölçümleri kullanılarak aktif tabakalardaki yapısal ve morfolojik özellikler incelendi. AnPV-stat:CPCPFA ve AnPV-stat:BPCPFA karışımları içeren tersine çevrilmiş organik güneş pillerinde sırasıyla 1112 mV ve 1059 mV yüksek açık devre gerilim (Voc) değerleri elde edildi. Bu tez çalışmasının son kısmında, fulleren içermeyen, FTTB akseptör molekülü için, Yoğunluk Fonksiyonel Teori (DFT) metodu kullanılarak, HOMO-LUMO enerji seviyeleri hesaplandı. Tersine çevrilmiş organik güneş pillerinde, dört farklı elektron taşıyan tabaka (PEIE, PEIE/ZnO, ZnO ve ZnO/PEIE) için ilk kez P3HT:FTTB (Donör:Akseptör) karışımı kullanılıp aygıtlar üretildi. Üretilen aygıtlar için IPCE, SEM ve AFM ölçümleri alınarak fotovoltaik ve morfolojik özellikler incelendi. P3HT:FTTB karışımının aktif tabaka olarak kullanıldığı tersine çevrilmiş organik güneş pillerinde % 2,0 verim değerlerine ulaşıldı.

Özet (Çeviri)

Soluble non-fullerene acceptor type molecules have attracted significant attention due to their easy synthesis, low cost, high absorption in the UV region and easily tailored electronic energy levels (HOMO-LUMO) for organic solar cell applications. In this thesis, structural, spectroscopical and electronic properties of novel soluble non-fullerene CPCPFA and BPCPFA small molecules, which contain strong electron withdrawing cyano (CN) groups, have been investigated both theoretically and experimentally. Both traditional and inverted type organic solar cells have been fabricated using small molecules of CPCPFA and BPCPFA with P3HT and AnPV-stat polymers as donors for the first time. Morphological and structural properties of active layers have been investigated using XRD, SEM and AFM measurements. Inverted organic solar cells that contain AnPV-stat:CPCPFA and AnPV-stat:BPCPFA mixtures yield high open circuit voltages (Voc) of 1112 mV and 1059 mV, respectively. Finally, HOMO-LUMO energy levels have been calculated for non-fullerene acceptor of FTTB using density functional theory (DFT). In inverted type organic solar cells, four different electron transport layers (PEIE, PEIE/ZnO, ZnO ve ZnO/PEIE) have been used to produce P3HT:FTTB (Donor:Acceptor) blend devices for the first time. Morphological and photovoltaic properties have been studied by means of IPCE, SEM and AFM measurements. We achieved power conversion efficiency of 2.0% for inverted type organic solar cells in which P3HT:FTTB blend is used as active layer.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    657159

    Bazı tiyenotiyofenlerin sentezi ve uygulamaları

    Synthesis and applications of some thienothiophenes

    İBRAHİM DEMİRCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    KimyaEskişehir Teknik Üniversitesi

    Organik Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLHAMİ ÇELİK

  2. Tez No

    717641

    Conjugated polymers and organic cations for optoelectronic applications

    Optoelektronik uygulamalar için konjüge polimerler ve organik katyonlar

    MUSTAFA YAŞA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE

    PROF. DR. YASEMİN ARSLAN UDUM

  3. Tez No

    458929

    Ağır atom içermeyen triplet fotoduyarlaştırıcı BODIPY-fulleren diadların sentezi ve özelliklerinin incelenmesi

    Synthesis and properties of heavy atom free triplet photosensitizer BODIPY-fullerene dyads

    HASAN ÜNLÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ELİF OKUTAN

  4. Tez No

    825709

    Novel triplet photosensitizers bearing fullerene as spin converter

    Spin dönüştürücü olarak fulleren içeren yeni nesil triplet fotoduyarlaştırıcılar

    EZEL ÖZTÜRK GÜNDÜZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    KimyaGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİF OKUTAN

  5. Tez No

    710155

    Tek-zincirli polimerik nanoparçacıkların çapraz-bağlı polimer matrislerde kullanımı, ısıl-mekanik ve morfolojik özelliklere etkilerinin incelenmesi

    The use of single-chain polymeric nanoparticles in cross-linked polymer matrices and investigation of their effects on thermal-mechanical and morphological properties

    DİLARA MÜHÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova Üniversitesi

    Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL GÖKHAN TEMEL

Geri Dön