Effect of π-bridges on electrochemical and photovoltaic properties of benzothiadiazole and benzodithiophene based conjugated polymers
Π-köprülerinin benzotiyadiazol ve benzoditiyofen bazlı konjüge polimerlerin elektrokimyasal ve fotovoltaik özelliklerine etkisi
- Tez No: 712079
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÇIRPAN, DR. GÖNÜL HIZALAN ÖZSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Bu çalışmada, bir dizi Donör- π köprüsü- Alıcı tipi konjüge polimerler (PT1,PT2 ve PT3 ) tasarlanmış ve Pd-katalizli Stille polikondenzasyon reaksiyonları kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen polimerler, donör kısın olarak kullanıldı ve toplu hetero bağlantılı organik güneş pilinin aktif tabakasını oluşturmak için alıcı birim olan PC71BM ile harmanlandı. Polimerler verici birim olarak elektronca zengin benzoditiyofen (BDT) ve alıcı birim olarak elektronca eksik benzotiyadiazol (BT) gruplarını içerir. Ayrıca, tiyofen [T], selenofen [Se] ve tieno[3,2-b]tiyofen [TT], kopolimer omurgasında π-köprüsü olarak dahil edildi. Bu çalışmada, faklı π – köprülerinin konjuge polimerlerin optik, elektrokimyasal ve fotovoltaik özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. π -köprüsü tiyofen'den selenofen'e ve tieno[3,2-b]tiyofen'e değiştikçe, PT1, PT2 ve PT3'ün bant aralıkları 1.70'den 1.58'e ve 1.61 eV'a ayarlandı ve HOMO seviyeleri sırasıyla -5.60'dan -5.48'e ve -5.33 eV'a kaydı. OSC'ler ITO/PEDOT:PSS/Polimer:PC71BM/LiF/Al olarak cihaz mimarisi ile oluşturulmuş ve cihazların güç dönüşüm verimliliği (PCE) standart AM 1.5G aydınlatma (100 mW/cm2) altında ölçülmüştür. Toplu heteroeklem güneş pillerinin en yüksek güç dönüştürme verimliliği, PT1 için 3.48 %, ve PT2 için 2.42 % olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, a series of the Donor -π bridge- Acceptor type conjugated polymers (PT1, PT2, and PT3) were designed and synthesized via Pd-catalyzed Stille polycondensation reactions. Synthesized polymers were used as donor moieties and blended with acceptor unit PC71BM to form the active layer of the bulk heterojunction organic solar cell (BHJ OSC). Polymers contain electron-deficient benzothiadiazole (BT) as acceptor unit and electron-rich benzodithiophene (BDT) as donor unit. Moreover, thiophene [T], selenophene [Se], and thieno[3,2-b] thiophene [TT] were introduced to the polymer backbone as the π-bridge. This study examined the effects of π-bridges on the optical, electrochemical, and photovoltaic properties of the conjugated polymers. The optical band gaps of the PT1, PT2, and PT3 were tuned from 1.70 to 1.58 to 1.61 eV with HOMO levels up-shifted from -5.60 to -5.48 to -5.33 eV, respectively, as the π-bridge was changed from T to Se, then to TT. OSCs were constructed with the device architecture of ITO/PEDOT:PSS/Polymer: PC71BM/LiF/Al, and power conversion efficiency (PCE) of the devices were measured under standard AM 1.5G illumination (100 mW/cm2). The highest PCE of bulk heterojunction solar cells was found as 3.48 % for PT1 and 2.42 % for PT2.
Benzer Tezler
- Benzodithiophene and benzotriazole bearing alternating copolymers, effect of thiophene and bithiophene π-bridges on photovoltaic properties
Benzoditiyofen ve benzotriazol ıçeren sirali kopolimerlerde tiyofen ve bitiyofen π-köprülerinin fotovoltaik özelliklere etkisi
ÇAĞLA İSTANBULLUOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- Synthesis, characterization and photovoltaic properties of benzo[c][1,2,5]oxadiazole based conjugated polymers for organic solar cells
Organik güneş pili uygulamaları için benzo[c][1,2,5]okzadiyazol içeren konjüge polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve fotovoltaik özellikleri
OĞUZHAN KARAKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Conjugated polymers with benzothiadiazole and benzotriazole for organic solar cells
Organik güneş pili uygulamaları için benzotiadiazol ve benzotriazol içeren konjüge polimerler
MERT CAN ERER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- Metal içermeyen sentetik ve ticari boyaların güneş hücrelerinde ortak duyarlaştırıcı olarak kullanımının araştırılması
Research on the use of metal-free synthetic and commercial dyes as co-sensitizers in solar cells
MERVE GEZGİN
- Boya duyarlı güneş gözelerinin fotoelektrokimyasal performansına metoksi, dimetilamino ve trimetoksi elektron verici grupların etkisi
The effect of methoxy, dimethylamino and trimethoxy as electron donor groups on photoelectrochemical performance of dye-sensitized solar cells
VEYSEL DURMAZ
