Organik ışık yayan diyotlar ve boyar maddeli fotovoltaik hücreler için organik malzeme sentezi ve uygulamaları
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2012
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu doktora tezi iki bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, ITO yüzeyinde Kendiliğinden Organize Tekkatman (SAM) oluşturma özelliği gösteren 13 yeni organik bileşik sentezlenmiş ve bunlardan yedisinin (7) organik ışık yayan diyot (OLED) uygulamaları yapılmıştır. OLED uygulamalarında boşluk iletim tabakası olarak kullanılan PEDOT:PSS'in yerine kullanılan SAM molekülleri, hidrofilik özellik gösteren ve pürüzlü ITO yüzeyine, kimyasal olarak bağlandığında, yüzeyi hidrofobik ve daha pürüzsüz hale dönüştürdüğü döngüsel voltammetri (CV) tekniği ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanılarak tesbit edilmiştir. Sentezlenen yeni SAM bileşiklerinin isimleri; 5-(2,5-di-2-tiyenil-1H-pirol- 1-il)izoftalik asit (MZ-31), 4'-[(3-metilfenil)(fenil)amino]bifenil-4-karboksilik asit (MZ-85), 4'-{bis[4-(hekziloksi)fenil]amino bifenil-4-karboksilik asit (MK-116), 4'-{bis[4-(hekziloksi)fenil]amino bifenil-3,5-dikarboksilik asit (MK-118), 4'-[1- naftil(fenil)amino]bifenil-4-karboksilik asit (MK-120), 4'-(2,5-di-2-tiyenil-1Hpirol- 1-il)bifenil-4-karboksilik asit (MZ-183), 4',4''-[bifenil-4,4'-di-ilbis( fenilamino)]dibifenil-4-karboksilik asit (MZ-187)`dir. Bu bileşiklerin üzerinde, ITO yüzeyine kendiliğinden bağlanabilmelerini sağlayan en az bir tane karboksilik asit grubu vardır. OLED aygıtları ITO/SAM/HTL/EML/LiF/Al ve ITO/HTL/EML/LiF/Al konfigürasyonunda hazırlanmıştır. Hazırlanan aygıtların I-V karakterizasyonları, lüminesans ve kuantum verimi hesapları yapılarak SAM uygulamasının OLED performansı üzerine etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak, N,N′-bis(3-metilfenil)-N,N′-difenilbenzidin (TPD) yapısına çok benzeyen MZ-187 bileşiğinin kullanıldığı aygıt en iyi OLED performansı göstermiştir. Tezin ikinci bölümünde ise boyar maddeli fotovoltaik hücre (DSSC) uygulamalarında kullanılmak amacıyla altı tane donör-akseptör tipi organik yarıiletken bileşik sentezlenmiştir. Sentezlenen yeni donör-akseptör tipi bileşikler; (2E)-2-siyano-3-[4'-(2,5-di- 2-tiyenil-1H-pirol-1-il)bifenil-4-il]akrilik asit (MC-20), (2E)-2-siyano-3-5-[4-(2,5- di-2-tiyenil-1H-pirol-1-il)fenil]-2-tiyenil akrilik asit (MC-28), (2E)-3,4-[7-(4- bis[4-(hekziloksi)fenil]aminofenil)-9,9'-spirobi[fluoren]-2-il]fenil-2-siyanoakrilik asit (MK-160), (2E)-3,5-[7-(4-bis[4-(hekziloksi)fenil]aminofenil)-9,9'-spirobi- [fluoren]-2-il]-2-tiyenil-2-siyanoakrilik asit (MK-162), (2E)-2-siyano-3-4'-[(3- metilfenil)(fenil)amino]bifenil-4-il akrilik asit (MZ-175), (2E)-2-siyano-3-(5,4- [(3-metilfenil)(fenil)amino]fenil-2-tiyenil) akrilik asit (MZ-173) olarak isimlendirilmişlerdir. Üretilen DSSC aygıtları FTO/TiO2/Organik Boya/Redoks Çifti/Pt-FTO konfigürasyonunda hazırlanmıştır. Hazırlanan aygıtların, standart ölçüm koşullarında I-V karakterizasyonları yapılarak fotovoltaik performans parametreleri incelenmiştir. Sonuç olarak en yüksek verimi MZ-173 (% 3,54), en düşük verimi ise MC-20 (% 0,23) bileşiklerinin verdiği belirlenmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
SAM, OLED, elektrolüminesans, PEDOT:PSS, ITO, döngüsel voltammetri, donör-akseptör tipi boya., SAM, OLED, electroluminescence, PEDOT:PSS, ITO, cyclic voltammetry, donor-acceptor type dye., Güneş Enerjisi Enstitüsü A.B.D.
