Tiyofen ve antrasen içeren konjuge polimerlerle hazırlanan hacim heteroeklemli organik güneş gözeleri

Abstract

Bu tez çalışmasında, tiyofen ve antrasen içeren konjuge polimerlerle hazırlanan, hacim heteroeklemli organik güneş gözelerinin toluen, kloroform ve klorobenzen olmak üzere 3 farklı çözücüdeki üretimleri yapılıp, fotovoltaik özellikleri incelenmiştir. Poly{(1, 4-(5-(2-ethylhexyl)oxy)-2-methoxy)-phenylene-ethynylene-1,4-(5-[(2-ethylhexyl)oxy]-2-methoxy) phenylene-vinylene-2, 5-thiophenylene-vinylene} (MEH-PPE1-PThV2) (P1) ve Poly(1, 4-(5-(2-ethylhexyl)oxy)-2-methoxy)-phenylene-ethynylene-2, 5-thiophenylene-vinylene-1, 4-(5-(2-ethylhexyl)oxy)-2-methoxy)-phenylene-vinylene) (MEH-PThE1-PPV2) (P2)] isimli konjuge polimerler tiyofen içermekte, [poly{1,4-(5-[(2-ethylhexyl)oxy]-2-methoxy) phenylene-ethynylene-1, 4-(5-[(2-ethylhexyl)oxy]-2-methoxy)phenylene-vinylene-9, 10-anthracenylene-vinylene}MEH-PPE1-PAnV2 (P3) ve poly {(1, 4-(5-(2-ethylhexyl)oxy)-2-methoxy)-phenylene-ethynylene-9,10-anthracenylene-vinylene-1, 4-[(5-(2-ethylhexyl)oxy)-2-methyloxy]-phenylene-vinylene} (MEH-PAnE1-PPV2) (P4)] isimli konjuge polimerler ise antrasen içermektedir. P1, P2, P3 ve P4 polimerleri hazırlanan çözeltilerde donor olarak kullanılmış, PC61BM ise akseptör olarak kullanılmıştır. Tiyofen içeren konjuge polimerler arasında en iyi verim, P2 ile klorobenzende 1:3 oranında hazırlanan gözelerde elde edilmiştir. Bu gözelerde kısa devre akım yoğunluğu JSC = 5.2 mA/cm2, açık devre gerilimi VOC = 800 mV dolgu faktörü ise FF = 0.44 olarak elde edilmiştir. %1.8 güç dönüşüm verimine sahiptir. Antrasen içeren konjuge polimerler arasında ise en iyi verim, P4 ile klorobenzende 1:4 oranında hazırlanan gözelerde elde edilmiştir. Bu gözelerde kısa devre akım yoğunluğu JSC = 3.41 mA/cm2, açık devre gerilimi VOC = 850 mV dolgu faktörü ise FF = 0.33 olarak elde edilmiştir. %0.95 güç dönüşüm verimine sahiptir. Fotovoltaik özellikler, I-V karakterizasyonu, IPCE ölçümleri ve AFM resimleriyle incelenmiştir.