Synthesis, photophysical and photovoltaic properties of 11-fluorodibenzo[a,c]phenazine bearing donor–acceptor type conjugated polymers
11-fluorodibenzo[a,c]fenazin içeren dono-akseptor türündeki konjuge polimerlerin sentezi, fotofiziksel ve fotovoltaik özellikleri
- Tez No: 442350
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, dibenzo[a,c]phenazine kısmı akseptör birimi olarak kullanıldı ve flor atomu sayesinde HOMO enerji seviyesi düşürüldü. Benzoditiyofen türevi ve dibenzolsilol türevi polimer zincirinde donor ünitesi olarak kullanıldı. Buna ek olarak, 3-hekziltiyofen molekülü donor karakteri ile polimer zincirinde π-köprüsü olarak kullanıldı. Ayrıca, 3,4-etilendioksitiyofen yeni monomer elde etmek ve oksidasyon potansiyelini 3-hekziltiyofen ile karşılaştırmak için kullanıldı. Böylelikle, Stille çapraz kenetleme reaksiyonu ile iki yeni konjuge monomer (PTFBPz ve PEFBPz) ve iki yeni konjuge polimer (PBDT-FBPz ve PBDT-TFBPz) sentezlendi. Buna ek olarak, Suzuki çapraz kenetleme reaksiyonu ile yeni konjuge polimer (PSi-TFBPz) sentezlendi. Bütün kopolimer ve homopolimerlerin elektrokromik çalışmaları tamamladı ve bunların HOMO-LUMO enerji seviyeleri hesaplandı. İnce film ve çözülmüş halde bulunan polimerlerin absorpsiyon özellikleri incelendi. Bütün organik fotovoltaik cihazlar klasik cihaz yapısına (ITO/PEDOT:PSS/polimer:PCBM/LiF/Al) göre yapılmıştır. Buna ek olarak, fotovoltaik cihaz üretimi ve bu cihazların akım-voltaj karakterizasyonları oksijensiz ve nemsiz ortam olan eldivenli kabin sisteminde çalışıldı. Polimerlerin güç dönüşüm verimleri (PCE) standart AM 1.5 küresel aydınlatma (100 mW/cm2) altında ölçülmüştür. En yüksek PCE değerleri PBDT-TFBPz için %1.53, PBDT-FBPz için %1.12 ve PSi-TFBPz için %0.58 bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, dibenzo[a,c]phenazine moiety was modified with fluorine atom to decrease the HOMO level of acceptor unit. Benzodithiophene derivative and dibenzosilole derivative were used as donor unit in the polymer backbone. In addition, 3-hexyltihophene was used as the π-bridge molecule with their donor character in polymer backbone. Also, 3,4-ethylenedioxythiophene was used to obtain new monomer to compare oxidation potential with 3-hexylthiophene based monomer. In this manner, two new conjugated monomers (PTFBPz and PEFBPz) and two new conjugated polymers (PBDT-FBPz and PBDT-TFBPz) were synthesized via Stille cross-coupling. In addition, the new conjugated polymer (PSi-TFBPz) was synthesized via Suzuki cross-coupling reactions. The electrochromic studies of all homopolymers and copolymers were performed and HOMO-LUMO energy levels of them were calculated. The absorption properties of polymers were investigated in solution and thin film. The photovoltaic studies of three polymers were performed. All photovoltaic devices were constructed with the conventional device structure (ITO/PEDOT:PSS/polymer:PCBM71/LiF/Al). In addition, the photovoltaic device fabrication and current-voltage characteristics of these devices were studied in an oxygen and moisture free glove box system. The power conversion efficiency (PCE) of conjugated polymers were measured under standard AM 1.5 Global illumination (100mW/cm2). The highest PCE values was found as 1.53% for PBDT-TFBPz, 1.12% for PBDT-FBPz and 0.58% for PSi-TFBPz.
Benzer Tezler
- Taç eter substitue yeni ftalosiyaninler
Novel phthalocyanines with crown ether substituents
EMEL MUSLUOĞLU
- Yeni retinal esaslı boyaların sentezi, karakterizasyonu, fotofiziksel ve elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması
Synthesis, characterization and investigation of photophysical and electrochemical properties of novel retinal
ESER KIRMACI
- Yeni mono/di-sübsütitüe tetrafeniletilen türevlerinin sentezi ve fotofiziksel özellliklerinin incelenmesi
Synthesis of new mono/di-substituted tetraphenyletylene derivatives and investigation of photophysical properties
SEBİHA AKAR
- Triarilpiridin grupları içeren ftalosiyaninlerin sentezi, fotofiziksel ve elektrokimyasal karakterizasyonu
Synthesis, photophysical and electrochemical characterization of phthalocyanine containing triarypyride groups
NAGİHAN BEBEK
- Azot içeren heterohalkalı gruplar ile sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
The synthesis and investigation of the properties of the phthalocyanines bearing nitrogen containing heterocyclic groups
HALİT KOÇAN
