Conjugated polymers and organic cations for optoelectronic applications
Optoelektronik uygulamalar için konjüge polimerler ve organik katyonlar
- Tez No: 717641
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE, PROF. DR. YASEMİN ARSLAN UDUM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 264
Özet
Literatürde, konjüge polimer tabanlı organik güneş hücreleri ilgili bir çok çalışma mevcuttur ve bu alanda yeni malzemeler geliştirilmeye devam etmektedir. Konjüge polimerlerin tasarımı için Donör-Akseptör yaklaşımı en çok başvurulan yöntem olmuştur. Bu çalışmada, tiyenopiroldiyon içeren konjüge polimerler Stille ve Suzuki polikondenzasyon reaksiyonları ile sentezlenmiştir. Bu tezin ilk kısmında, Stille polikondenzasyon yöntemi ile elde edilen polimerler organik güneş hücrelerinin yapımında kullanılmıştır. Fulleren içeren ve fulleren içermeyen organik güneş hücreleri tasarlanmıştır. Fulleren içermeyen hücrelerden elde edilen en iyi güç dönüşüm verimi %7,94'dir. Bunun yanında, fulleren içeren hücrelerden elde edilen en iyi güç dönüşüm verimi de %7,62 olarak kaydedilmiştir. İkinci kısımda ise Stille polikondenzasyon yöntemi ile elde edilen polimerlerden bir tanesi katekol analizi için tasarlanan biyosensör yapımında kullanılmıştır. Elde edilen biyosensör 1,23 μM tayin limiti ve 737,4 μA.mM−1.cm−2 hassasiyet ile birlikte 1,25 ve 175 μM katekol aralığında lineerlik göstermiştir. Üçüncü kısımda ise ikinci bir akseptör ünitesinin Suzuki polikondenzasyon yöntemi ile elde edilen rastgele polimerlerin iskeletine eklenmesinin etkileri incelenmiştir. Gelişmekte olan bir yeni güneş enerjisi teknolojisi de Perovskit güneş hücreleri olup dikkatleri çekmeyi başarmıştır. Bu nedenle, bu tezin son kısmı 3B perovskit filminin iyileştirilmesinde kullanılabilmesi için kalkojen içeren organik katyonların sentezine ayrılmıştır. Tasarlanan perovskit hücrelerinden elde edilem en iyi güç dönüşüm verimi %22,43 olarak kaydedilmiştir.
Özet (Çeviri)
There are several studies on organic solar cells based on conjugated polymers in literature, and various new materials are being designed. The Donor-Acceptor approach has been the most common approach for designing and synthesizing conjugated polymers. In this study, thienopyrroledione bearing conjugated polymers were synthesized via Stille and Suzuki polycondensation reactions. In the first part of this thesis, the polymers obtained via Stille polycondensation were employed to fabricate organic solar cells (OSCs). Both non-fullerene and fullerene-based devices were fabricated. The best non-fullerene-based device performed a power conversion efficiency of 7.94%, whereas the best fullerene-based device performed 7.62%. In the second part, one of the polymers obtained via Stille polycondensation was used to fabricate biosensors for catechol detection. The biosensor exhibited linearity between 1.25 and 175 μM catechol, with a LOD of 1.23 μM and sensitivity of 737.4 μA.mM−1.cm−2. In the third part, the polymers obtained via Suzuki polycondensation were examined to see the effect of a second acceptor unit through random polymerization, and the study revealed that the introduction of a selenophene moiety decreased the optical band gaps of the polymers whereas the introduction of a second acceptor moiety increased the optical band gaps. As another emerging technology for energy conversion, Perovskite solar cells have been the point of attraction. Therefore, the last part covers syntheses of a series of chalcogenophene containing molecules to be employed as organic cations for surface treatment of 3D perovskite films in the fabrication of Perovskite solar cells. The best perovskite solar cell device constructed with the utilization of one of the molecules exhibited a power conversion efficieny of 22.43%.
Benzer Tezler
- Perovskite güneş hücreleri için tiyenotiyofen türevli materyallerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of thienothiophene based materials for perovskite solar cells applications
MELİS ÜNAL
- Photoinduced step-growth polymerization of N-ethylcarbazole
Işık ile uyarılmış N-etil karbazolun polimerleşmesi
ERDEM SARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- İyon katkılı hidrojel ? metal kontaklarda elektriksel özelliklerin incelenmesi
Investigation of electrical properties in ion doped hydrogel - metal contacts
SEVCAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR YILMAZ
- Boya hassasiyetli güneş pilleri için D-π-D türevli ftalosiyaninlerin sentezlenmesi, spektroskopik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi
The synthesis of D-π-D derivated phthalocyanines for dye-sensitized solar cell, investigation of spectroscopic and electrical properties
KAAN ÇAKTI
- Solution processable semiconductor thin films: Correlation between morphological, structural, optical and charge transport properties
Başlık çevirisi yok
DİLEK IŞIK
Doktora
İngilizce
2013
Metalurji MühendisliğiUniversité de Montréal (Ecole Polytechnique de Montréal)PROF. CLARA SANTATO
PROF. SYLVAIN TURENNE