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

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SEVGİ AYDIN

Danışman: Ali Çırpan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

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.