Thıenothıophene Π-brıdge modıfıed quınoxalıne based conjugated polymers for organıc solar cells
Organik güneş pilleri için tiyenotiyofen Π-köprüsü modifiye edilmiş kinoksalin bazlı konjuge polimerler
- Tez No: 948665
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Bu çalışmada, yeni tiyenotiyofen π-köprülü üç farklı kinoksalin bazlı monomerik elektron alıcı ve iki farklı benzoditiyofen bazlı monomerik verici, altı konjuge elektron verici polimerini sentezleyebilmek için Stille Çapraz Birleştirme tepkimeleri gerçekleştirilmiştir (P1, P2, P3, P4, P5 ve P6). Bu polimerler, fulleren olmayan alıcılarla karıştırılarak organik güneş pilinin aktif tabakasında kullanılmıştır. Ayrıca farklı halojen ve yan zincir eklemelerinin polimerlerin optik, elektrokimyasal ve fotovoltaik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. UV-Vis spektrometresine göre, P1, P2, P3, P4, P5 ve P6 polimerlerinin optik bant aralığı sırasıyla 1,70, 1,75, 1,95, 1,64, 1,71 ve 1,89 olarak hesaplanmıştır. CV sonuçlarına benzer olan DPV sonuçlarına göre HOMO/LUMO enerji seviyeleri ise -5,55/-3,67, -5,49/-3,72, -5,94/-3,74, -5,79/-3,73, -5,60/-3,68 ve -5,96/-3,74 olarak sırasıyla P1, P2, P3, P4, P5 ve P6 için hesaplanmıştır. Organik güneş pili cihazları ITO / PEDOT:PSS / Verici:Alıcı / PDINN / Ag yapısı ile üretilmiştir. AM 1.5 G ışıklı bir güneş simülasyon sistemi kullanılarak, yapılan cihazların akım-voltaj özellikleri araştırılmıştır. Cihazların hesaplanan güç dönüşüm verimliliklerine göre en iyi cihaz performansları sırasıyla P1, P2, P3, P4, P5 ve P6 kullanılan cihazlar için %2,87, %3,78, %3,58, %4,00, %5,98 ve %1,39 olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, novel thienothiophene π-bridged three different quinoxaline based monomeric acceptor units and two different benzodithiophene based monomeric donor units were polymerized via Stille Cross-Coupling reactions to synthesize six different conjugated donor polymers (P1, P2, P3, P4, P5, and P6). These polymers were used in the active layer of organic solar cell by bulk heterojunction type mixture with non-fullerene type acceptors. Moreover, the effect of different halogen and side chain substitutions to the polymers on optical, electrochemical, and photovoltaic properties were investigated. According to the UV-Vis spectrometry, the optical band gaps of P1, P2, P3, P4, P5, and P6 were calculated as 1.70, 1.75, 1.95, 1.64, 1.71, and 1.89, respectively. Based on the DPV results that are similar to the CV results, the HOMO/LUMO energy levels of the polymers were found as -5.55/-3.67, -5.49/-3.72, -5.94/-3.74, -5.79/-3.73, -5.60/-3.68, and -5.96/-3.74 for P1, P2, P3, P4, P5, and P6, respectively. The conventional type organic solar cell devices were fabricated with the structure of ITO/PEDOT:PSS/Donor:Acceptor/PDINN/Ag. Using a solar simulation system with AM 1.5 G light, current-voltage characteristics of the constructed devices were investigated. According to the calculated power conversion efficiencies of the devices, the best device performances were found as 2.87% for P1, 3.78% for P2, 3.58% for P3, 4.00% for P4, 5.98% for P5, and 1.39% for P6.
Benzer Tezler
- Synthesis of thiophene π-bridge modified benzodithiophene and quinoxaline based conjugated polymers for organic bulk heterojunction solar cell applications
Organik toplu heterojonksiyon güneş hücresi uygulamaları için tiyofen π-köprüsü modifiye benzoditiyofen ve kinoksalin temelli konjuge polimerlerin sentezi
MELTEM TÜRKATAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
DR. GÖNÜL HIZALAN ÖZSOY
- Thienothiophene and dithienothiophene derivative P-type organic semiconductors for perovskite solar cells
Perovskit güneş hücreleri için tienothiophene ve dithienothiophene türevi P-tipi organik yarıiletkenler
SARA YASSINE
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Synthesis, photophysical properties and ofet application of thienothiophene and benzothiadiazole based donor-π-acceptor-π (D-π-A-π) type conjugated polymers
Tiyenotiyofen ve benzotiyadiazol esaslı donör-π-alıcı-π (D-π-A-π) tipi konjuge polimerlerin sentezi, fotofiziksel özellikleri ve ofet uygulaması
SERRA EBRU ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Electronically and optically responsive thienothiophene-based polymers and their applications
Elektronik ve optik olarak duyarlı tienotiyofen bazlı polimerler ve uygulamaları
GOLFAMSADAT HODA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
DR. SHEIDA FARAJI
- Donör-akseptör tipi tiyofen ve tiyenotiyofen içeren iletken polimerlerin sentezi, elektrokromik ve optik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, electrochromic and optic properties of donor-acceptor type conductive polymers containing thiophene and thienothiophene
ELVIN RUSTAMLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN ASLAN UDUM
DR. SİMGE TARKUÇ