E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Σύνθεση και Χαρακτηρισμός 4,7- Διθειενοβενζοθειαδιαζόλης με Κυανοβινυλενικούς Δεσμούς και Διιμιδίου Περυλενίου-Ανθρακενίου για την Κατασκευή Οργανικών Φωτοβολταϊκών Διατάξεων Τριαδικού Μίγματος

Αρχική Σύνθεση και Χαρακτηρισμός 4,7- Διθειενοβενζοθειαδιαζόλης με Κυανοβινυλενικούς Δεσμούς και Διιμιδίου Περυλενίου-Ανθρακενίου για την Κατασκευή Οργανικών Φωτοβολταϊκών Διατάξεων Τριαδικού Μίγματος

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000421558

Τίτλος

Σύνθεση και Χαρακτηρισμός 4,7- Διθειενοβενζοθειαδιαζόλης με Κυανοβινυλενικούς Δεσμούς και Διιμιδίου Περυλενίου-Ανθρακενίου για την Κατασκευή Οργανικών Φωτοβολταϊκών Διατάξεων Τριαδικού Μίγματος

Άλλος τίτλος

Synthesis and Characterization of 4,7-Dithienobenzothiadiazole Derivative with Cyano-vinylene Bonds and Perylene-Anthracene bisimide incorporated into Ternary Organic Solar Cells

Συγγραφέας

Καλαφατάκη, Γεωργία Δ.

Σύμβουλος διατριβής

Κουτσολέλος, Αθανάσιος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Κυμάκης, Εμμανουήλ
Πετρίδης, Κωνσταντίνος

Περίληψη

Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή συντέθηκαν οι ενώσεις Τ και Α. Η ένωση Τ περιέχει την 4,7-διθειενζοβενζοθειαδιαζόλη ως κεντρική μονάδα και δακτυλίους θειοφαινίου, οι οποίοι συνδέονται μέσω κυανοβινυλενικών δεσμών. Η σταθερή κατάσταση ενδομοριακής μεταφοράς των φορτίων καθιστά δυνατή την αύξηση της οπτικής ζώνης απορρόφησης της ένωσης. Το φάσμα απορρόφησης είναι ευρύ και εκτείνεται από τα 300 έως 700 nm περίπου. Η εκπομπή της ένωσης Τ εμφανίζεται στα 603 nm στο φάσμα φωτοφωταύγειας (PL). Τα αποτελέσματα της κυκλικής βολταμμετρίας (CV) προσδιορίστηκαν τα ενεργειακά επίπεδα της ένωσης τα οποία υπολογίστηκαν στα -6.13 eV για το ΗOMO και -3.73 eV για το LUMO επίπεδο, αντίστοιχα. Η ένωση Τ προστέθηκε στο πρότυπο αναμεμιγμένο ενεργό στρώμα PTB₇:PC₇₁BM, ως τρίτο συστατικό προκειμένου να αντιμετωπίσει μερικούς από τους περιορισμούς που εμφανίζουν τα δυαδικά μίγματα των οργανικών φωτοβολταϊκών (OPV) όπως το PTB₇:PC₇₁BM. Με την ενσωμάτωση της Ένωσης Τ στο φωτοενεργό στρώμα, γίνεται πιο εύκολη η μεταφορά των ηλεκτρονίων από τον δότη στον δέκτη. Έτσι μειώνεται η επανασύνδεση οπών και ηλεκτρονίων και βελτιώνεται η απόδοση της διάταξης. Η συσκευή με την μεγαλύτερη απόδοση σε σχέση με το δυαδικό μίγμα, είναι αυτή με συγκέντρωση 5% (v.v) και είναι η μόνη που παρέχει τα υψηλότερα Jsc, FF και PCE. Η απόδοση της ternary διάταξης έφτασε στο 8,11%, σε σχέση με την δυαδική δραστική στιβάδα PTB₇:PC₇₁BM (7,69%). Η βελτίωση του PCE οφείλεται κυρίως στο μηχανισμό μεταφοράς φορτίου. Επιπλέον, συντέθηκε μία συμμετρική ένωση Α με πρόδρομα μόρια περυλενικού διανυδρίτη και το ανθρακένιο. Η ένωση χαρακτηρίστηκε διεξοδικά με φασματοσκοπία UV-Vis, FT-IR, PL, και CV. Tο φάσμα απορρόφησης εκτείνεται από τα 300-700 nm ενώ στα φάσμα φωτοφωταύγειας εμφανίζεται μία κορυφή στα 572 nm. Τα ενεργειακά επίπεδα της ένωσης υπολογίστηκαν σε -6.13 eV για το HOMO και στα -3.82 eV για το LUMO. H ένωση Α προβλέπεται να χρησιμοποιηθεί ως δέκτης ηλεκτρονίων σε οργανικές φωτοβολταϊκές διατάξεις και πλεονεκτεί σε σχέση με άλλες ενώσεις.

Φυσική περιγραφή

135 σ. : πίν., σχήμ., εικ.(μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

Inverted structure

Organic photovoltaic

Ανεστραμμένη διάταξη

Ανθρακένιο

Διθειενοβενζοθειαδιαζόλη

Οργανικό φωτοβολταϊκό

Περυλένιο