Azobenzen ve kumarin alt birimleri ile tiyofen içeren alternatif kopolimerlerin sentezi, elektrokromik karakterizasyonu ve güneş pili uygulamaları

Abstract

Bu tez çalışmasında Azobenzen ve Kumarin ile Tiyofen içeren alternatif kopolimerler (PT-co-Kve PT-co-A) Stille birleşme tepkimeleri kullanılarak kimyasal yöntemlerle sentezlenmiştir. Elde edilen kromofor grubu içeren ara ürünlerin ve kopolimerlerin yapısal tanımlanması FTIR ve 1H-NMR analizleri ile yapılmıştır. CV çalışmaları ile kopolimerlere ait özellikler belirlenmiştir. Sentezlenen kopolimerlerin elektrokromik özelliklerinin belirlenmesi için spektroelektrokimyasal, kinetik ve optik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmaların sonucunda kopolimerlerin birden fazla renk değişimine sahip yapıda oldukları kanıtlanmıştır. Yapılan tüm çalışmalarda Azobenzen içeren kopolimerin sahip olduğu yüksek elektron yoğunluğundan ve işlevselgrupların uzunluğundan dolayı daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.Ayrıca elde edilen bu iletken polimerlerin güneş pili uygulamalarını incelemek için polimerlerin elektron verici grup olarak kullanıldığıITO/PEDOT:PSS/Polimer(PT-co-K/PT-co-A):PC60BM/LiF/Al yapısında güneş pili tasarlanmıştır. Polimerler için çözelti oranı ve tavlama işleminin performansa olan etkisini incelemek amacıyla çalışmalar yapılmıştır.Elde edilen verim değerlerini arttırmak için laboratuvarımızda çalışmalarımız devam etmektedir. Burada verilen sonuçlar yapılan ön çalışmalardan elde edilen verilerdir.

In this thesis, alternative copolymers (PT-co-K and PT-co-A) containing Azobenzene, Coumarin and Thiophene were synthesized by chemical methods using Stille Coupling reactions.Structural characterizations of intermediates and copolymers were performed with FTIR and 1H-NMR analysis.The properties of copolymers have been determined by cyclic voltammetry studies.Spectroelectrochemical, kinetic and optical studies have been carried out to determine the electrochromic properties of the synthesized copolymers.As a result of these studies, it is proved that the copolymers have amultichromic behavior.In all studies, it was observed that the copolymer containing Azobenzene has better results due to the high electron density and the length of the functional groups.In addition, in order to examine solar cell applications of these conductive polymers, solar cells are designed in ITO / PEDOT: PSS / Polymer (PT-co-K / PT-co-A): PC60BM / LiF / Al structure where polymers are used as an electron donor group.Systematic studies were conducted to investigate the effect ofconcentration and annealing on performance of polymers.Optimization studies still continue in our laboratory to increase the efficiencies obtained. The results given here are the data obtained from the preliminary studies.