Syntheses and characterization of benzotriazole,thienopyrroledione and benzodithiophene containingconjugated random terpolymers for organic solar cells
Organik güneş hücrelerinde kullanılacakbenzotriazol, tiyenopirolediyon ve benzoditiyofeniçeren rastgele terpolimerlerin sentez ve özellikleri
- Tez No: 561902
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Benzotriazol, Tiyenopiroldiyon, Benzoditiyofen, Organik Güneş Gözesi, Rastgele Konjüge Polimer, Benzotriazole, Thienopyrroledione, Benzodithiophene, Organic Solar Cell, Random Conjugated Polymer
- Yıl: 2019
- 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
Rastgele terpolimerler, PBTS ve PBTSe, foto aktif katmanda kullanılmak üzere organik güneş pili için bir donör ünitesi olarak başarılı bir şekilde tasarlanmış ve sentezi tamamlanmıştır. Elde edilen terpolimerler, elektron bakımından zengin bir birim olarak alkoksi-benzoditiyofen ve elektron eksikliği olan bir grup olarak Noktiltiyeno [3,4,c] pirol-4,6-dion (TPD) içermektedir. Ayrıca, benzotriazol ünitesine kopolimer omurgasına electron alıcı birim olarak tiyofen ve selenofen köprüler sokuldu. Üretilen güneş pili cihazının özellikleri optik, elektrokimyasal, spektroelektrokimyasal, kinetik çalışmalar ile incelenmiştir. Terpolimerden biri olan PBTS, ̶ 5.29 eV'luk en yüksek işgal edilmiş moleküler orbital (HOMO) enerji seviyesine sahip olan 1.84 eV'lik bir optik bant boşluğu, 0.64 V'luk açık devre voltajı, 10.57 mA/cm2'lik kısa devre akım yoğunluğu ve yüzde 63.5'lik dolum faktörü gösterdi. PBTS: PC71BM yoğun heteroeklem güneş hücre cihazının güç dönüşüm verimliliği, bir çözelti işlem katkısı olarak %1 1,8 diiodooktan (DIO) eklenerek % 4,30 olarak kaydedilmiştir. İkinci terpolimer olan PBTSe, HOMO enerji seviyesi ̶ 5.27 eV, 0.67 V açık devre voltajı, 11.77 mA/cm2 kısa devre akım yoğunluğu ve % 52.1 dolum faktörü ile 1.78 eV düşük optik bant aralığı sergilemiştir. PBTS: PC71BM harman filmi bazında yoğun heteroeklem güneş hücre cihazının güç dönüşümverimliliği, bir çözelti işlem katkısı olarak % 3 difenil eter (DPE) eklenerek % 5.15 olarak kaydedilmiştir.
Özet (Çeviri)
Two random terpolymers, PBTS and PBTSe were designed and synthesized successfully as the donor units for polymer organic solar cell. Desired terpolymers contain alkoxy-benzodithiophene as an electron-rich unit and Noctylthieno[3,4,c]pyrrole-4,6-dione (TPD) as the electron-deficient group. Furthermore, thiophene and selenophene π bridges were introduced to benzotriazole unit as the acceptor moieties into the copolymer backbone. The properties of synthesized terpolymers solar cell device were investigated by optical, electrochemical, spectroelectrochemical, kinetic studies. One of the terpolymers, PBTS showed an optical band gap of 1.84 eV with highest occupied molecular orbital (HOMO) energy level of -5.29 eV, open circuit voltage of 0.64 V, short circuit current density of 10.57 mA/cm2 and fill factor of 63.5%. The power conversion efficiency of bulk heterojunction solar cell device based on PBTS: PC71BM blend film was recorded as 4.30% by introducing 1% 1, 8 diiodooctane (DIO) as the solution process additive. The second terpolymer, PBTSe exhibited lower optical band gap of 1.78 eV with a HOMO energy level of -5.27 eV, open-circuit voltage of 0.69 V, short circuit current the density of 11.88 mA/cm2 and fill factor of 62.7%. The power conversion efficiency of bulk heterojunction solar cell device based on PBTS: PC71BM blend film was recorded as 5.15% by introducing 3% diphenyl ether (DPE) as the solution process additive.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of benzodithiophene containing conjugated polymers for organic bulk heterojunction solar cells
Organik bulk heteroeklem güneş pilleri için benzoditiyofen içeren konjüge polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
SULTAN TAŞKAYA ASLAN
- Syntheses and investigation of optoelectronic properties of benzothiadiazole and benzotriazole containing conjugated polymers
Benzotiyadiazol ve benzotriyazol içeren konjuge polimerlerin sentezi ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
DUYGU KELEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
DOÇ. DR. YASEMİN ARSLAN UDUM
- Syntheses of new multifunctional donor acceptor type polymers for electrochromic and organic solar cell applications
Organik güneş pili ve elektrokromik uygulamalar için çok fonksiyonlu donör- akseptör tipi konjüge polimerlerin sentezlenmesi
ŞERİFE ÖZDEMİR HACIOĞLU
Doktora
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
PROF. DR. ÖZDEMİR DOĞAN
- Investigation of optoelectronic properties of benzotriazole and thiazole bearing conjugated polymers
Benzotriazol ve tiyazol içeren konjuge polimerlerin optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
HAKAN ÜNAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
- Synthesis and characterization of petox-dope liposome structure conjugated to peptide-18 for targeting breast cancer
Peptit-18 ile konjuge edilmiş ve meme kanseri için hedeflenmiş petox-dope lipozom yapısının sentezi ve karakterizasyonu
DUYGU BAYRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESMA SEZER
DR. Özgür YILMAZ