Investigation of the effect of CO2 annealing on the efficiency of P3HT: PCBM solar cells
CO2 tavlamasının P3HT: PCBM güneş pillerinin verimliliği üzerinde ki etkilerinin araştırılması
- Tez No: 691176
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ŞENDOĞDULAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Energy, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 57
Özet
Bu çalışmada, süperkritik CO2'nin poli(3-heksil tiyofen) (P3HT) ve [6,6]-fenil-C60 butirik asit metil ester (PCBM) harman filmlerinin hava arayüzeyi faz ayrışımı ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. P3HT gibi konjuge yapıda ki polimerler 2 farklı istif düzeni içermektedir: lame (lamellar) ve π-π istif düzenleri. Bu çalışmada literatürde ki çalışmalardan farklı olarak zincirlerin π-π istifleme yönünde ki yük transferi esas alınarak, yüzeydeki iki temas noktası arasında gerçekleştirilen testler ile iletkenlik sonuçları elde edilmiştir. Çünkü π-π şekilde istiflenmiş kristaller arası mesafenin daha kısa olduğu ve bu yapıların daha iletken oldukları bilinmektedir. Bununla birlikte P3HT içerisinde ki PCBM gibi katkıların hava arayüzeyinde ki dağılımını kontrol etmek bu kapsamda performans belirleyici unsur olarak görülmektedir. Söz konusu cihaz yapısını optimize edebilmek için faz ayrışımının kontrolünde CO2 ortamında tavlama işlemi uygulanmıştır. Numune hazırlama aşamasında P3HT:PCBM çözeltesi cam altlıklar üzerine damla döküm kaplama tekniği ile sentezlenmiştir. Sentezlenen filmler azot ortamında ve vakumda bekletilmiştir. Hazırlanan numuneler, 24 saat boyunca 1180 psi ve 36°C'de CO2 ile tavlanmış, ardından RF püskürtme tekniği ile harman film üzerinde gümüş kontak oluşumu gerçekleştirilmiştir. Son olarak elektrik iletkenliği potansiyostatın lineer tarama modu ile ölçülmüştür. Polarize ışık mikroskobu görüntüleri, scCO2 tavlamasından sonra bir heterojonksiyon yapısının oluşumunu ortaya koymaktadır; bu, aynı zamanda elektriksel verilerle de, harman filmin yüzey iletkenliğinin kontrol edilebilirliğini desteklemektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of supercritical CO2 on the polymer-air interface phase separation and electrical properties of poly(3-hexyl thiophene) (P3HT) and [6,6]-phenyl-C60 butyric acid methyl ester (PCBM) blend films was investigated. Conjugated polymers such as P3HT contain 2 different stacking patterns: lamellar and π-π stacking pattern. In this study, unlike the previous studies, based on the charge transfer along the π-π stacking direction of the chains, conductivity results were obtained by tests carried out between two contact points on the surface. Because it is known that the distance between crystals stacked in a π-π stacking order is shorter and these structures are more conductive. However, controlling the distribution of additives such as PCBM in P3HT at the polymer-air interface is seen as a performance determining factor in this context. In order to optimize the device structure in question, CO2 annealing process was applied to control the phase segregation. During sample preparation, P3HT:PCBM was dissolved in toluene and 200nm thick films were synthesized by slow casting technique on glass substrates. In order to completely remove the solvent and moisture from the system, the synthesized films were kept in nitrogen environment and vacuum. The prepared samples were annealed with CO2 at 1180 psi and 36°C for 24 hours, then silver contact formation was performed on the blend film by RF sputtering technique. Finally, the electrical conductivity was measured with the linear sweep voltammetry technique. Polarized light microscopy images reveal the formation of a heterojunction structure after scCO2 annealing. Likewise, the electrical data also supports the controllability of the surface conductivity of the blend films.
Benzer Tezler
- Investigation of the electrochemical co2 reduction mechanism on tin electrodes
Kalay elektrotlar üzerinde elektrokimyasal co2 redüksiyonu mekanizmasının incelenmesi
TUĞÇE YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Silisyum katkılı polimerik anot elektrotların verimliliğinin arttırılmasında karbondioksit ile tavlanmanın etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of CO2 annealing on increasing the efficiency of silicon doped polymeric anode electrodes
MÜSLÜM GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiErciyes ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ŞENDOĞDULAR
- Anodik oksidasyon yöntemi ile üretilen titanyum oksit nanotüplerin hidrojen algılama özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the hydrogen sensing properties of titanium dioxide nanotubes fabricated by anodic oxidation technique
ZELİHA ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK
- Hf ilavesinin Co-9Al-6W süperalaşımlarının yapısal özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the hf addition on the structural properties of Co-9Al-6W superalloys
EMRE DAMAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET YILDIRIM
- Ekstrüzyon işlemi uygulanan farklı alaşım elementi ilaveli ZK60 alaşımının biyouyumluluğunun incelenmesi
Investigation on the biocompatibility of the extruded ZK60 alloy with the addition of different alloying elements
DENİZ ERGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyoteknolojiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS TÜREN
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ELEN