Geri Dön

Synthesis of F and Cl containing novel quinoxaline-based conjugated polymers for organic solar cell

F ve Cl içeren yeni kinoksalin tabanlı konjüge polimerlerin organik güneş pili için sentezi

PDF İndir

  1. Tez No: 916691
  2. Yazar: SEVGİ AYDIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÇIRPAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ EROL YILDIRIM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 199

Özet

Bu çalışmada, benzoditiyofen bazlı elekron verici moleküller ve selenofen π-köprülü kinoksalin bazlı yeni electron alıcı moleküller, Stille polikondensasyon tepkimesi ile polimerize edilerek dokuz elekron verici konjuge polimer (P1F, P2F, PCL, P1FD2, P2FD2, PClD2, P2FS, PCLS) üretildi. Organik güneş pili cihazlarının üretimi için altı farklı polimer (P1F, P2F, PCl, P1FD2, P2FD2 ve PClD2) sentezlendi. Ayrıca, diğer üç polimer (P0F, P2FS ve PClS) yalnızca polimerlerin optik ve elektrokimyasal özelliklerini incelemek ve karşılaştırmak amacıyla sentezlendi. Polimerler jel geçirgenlik kromatografisi (GPC), termal gravimetrik analiz (TGA), UV-Vis spektrometrisi ve diferansiyel darbe voltametrisi (DPV) ile karakterize edildi. Polimerlerin ince film başlangıç değerlerinden hesaplanan Egopt değerleri sırasıyla P1F, P2F, PCl, P1FD2, P2FD2, PClD2, P0F, P2FS ve PClS sırasıyla 1.62, 1.70, 1.72, 1.73, 1.76, 1.90, 1.72, 1.74 ve 1.97 eV olarak belirlendi. Polimerlerin aynı sırayla HOMO/LUMO enerji seviyeleri -5.56/-3.87, -5.65/-3.87, -5.86/-3.82, -5.79/-3.91, -5.67/-3.63, -5.84/-3.76, -5.82/-3.78, -5.40/-3.66 ve -5.64/-3.64 eV olarak tespit edildi. Cihaz, aktif katmanın fulleren ve fulleren olmayan alıcılarla harmanlanmış donör polimerlerden oluştuğu ITO/PEDOT: PSS/Donör:Akseptör/PDINN/Ag yapısı kullanılarak inşa edildi. Üretilen cihazların akım-gerilim özellikleri, AM 1.5G ışığıyla aydınlatılan bir güneş simülatörü kullanılarak değerlendirildi. Aktif tabakada P2F, PCl, P1F, P2FD2, PClD2 ve P1FD2 polimerleri içeren en iyi cihazların performansı sırasıyla %7,54, %3,87, %3,71, %2,36, %1,62 ve %1,57 olarak kaydedildi.

Özet (Çeviri)

In this study, the benzodithiophene-based donor molecules and selenophene π-bridged quinoxaline-based novel acceptor molecules were polymerized by a Stille Cross-coupling reaction to produce nine donor-conjugated polymers. (P1F, P2F, PCL, P1FD2, P2FD2, PClD2, P2FS, PCLS). Six different polymers were synthesized (P1F, P2F, PCl, P1FD2, P2FD2, and PClD2) to produce organic solar cell devices. In addition, the other three polymers (P0F, P2FS, and PClS) were synthesized only to study and compare the optical and electrochemical properties of the polymers. Polymers were characterized by gel permeation chromatography (GPC), thermal gravimetric analysis (TGA), UV-Vis spectrometry, and differential pulse voltammetry (DPV). The optical bandgap (Egopt) values, calculated from the thin-film onset values of the polymers, were determined to be 1.62, 1.70, 1.72, 1.73, 1.76, 1.90, 1.72, 1.74, and 1.97 eV, respectively, in the order of P1F, P2F, PCl, P1FD2, P2FD2, PClD2, P0F, P2FS, and PClS. The HOMO/LUMO energy levels of the polymers were found to be -5.56/-3.87, -5.65/-3.87, -5.86/-3.82, -5.79/-3.91, -5.67/-3.63, -5.84/-3.76, -5.82/-3.78, -5.40/-3.66, and -5.64/-3.64 eV, respectively, in the same order. Devices were constructed using the structure ITO/PEDOT: PSS/Donor: Acceptor/PDINN/Ag, where the active layer consisted of polymers as donor materials blended with fullerene and non-fullerene acceptors. The current-voltage characteristics of the fabricated devices were evaluated using a solar simulator illuminated with AM 1.5G light. The performance of the best devices was recorded as 7.54%, 3.87%, 3.71%, 2.36%, 1.62%, and 1.57% respectively, in the order of polymers used in the active layer: P2F, PCl, P1F, P2FD2, PClD2, and P1FD2.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    929541

    Yeni tip ftalosiyanin boyar maddelerinin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of new types of phthalocyanine dyes

    MEHMET CAN KÜÇÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    KimyaSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERYEM NİLÜFER YARAŞIR

  2. Tez No

    781317

    Heteroatom içeren çok halkalı siklik sistemlerin türevlerinin sentezi ve karakterizasyonları

    Synthesis and characterizations of derivatives of multi-ring cycle systems containing heteroatoms

    SÜMEYYE ÇOL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ARİF BARAN

  3. Tez No

    809360

    A systematic research on rational design and synthesis of innovative materials for developing high-performance perovskite solar cells

    Yüksek performans perovskit güneş hücresi geliştirilmesi için yenilikçi malzemelerin mantıksal tasarımı ve sentezi üzerine sistematik bir araştırma

    ALİEKBER KARABAĞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    EnerjiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ

    DOÇ. DR. SAFACAN KÖLEMEN

  4. Tez No

    46838

    Geçiş metal karben komplekslerinin sentezi ve katalitik özelliklerinin incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    NEVİN GÜRBÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Kimyaİnönü Üniversitesi

    PROF.DR. BEKİR ÇETİNKAYA

  5. Tez No

    238952

    7-(okso)-3-(2-kloro-4-florofenil) kumarin sübstitüentleri içeren metalli ve metalsiz ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis, characterization and examinations of electrochemical properties of metollo and metal free phthalocyanines with 7-oxo-3-(2-chloro-4-fluorophenyl)coumarin derivatives

    AYDIN ALEMDAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    KimyaMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ RIZA ÖZKAYA

    PROF. DR. MUSTAFA BULUT

Geri Dön