Polimerik boyaların sentezi ve güneş pili uygulamaları = Synthesis of polymeric dyes and solar cell applications

Abstract

Bu çalışmada, benzoksazin temelli polimerlerin sentez ve karakterizasyonları gerçekleştirilmiş ve sentezlenen polimerik boyaların güneş pili uygulamaları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu kapsamda, ilk olarak halka kapanma reaksiyonuyla benzoksazin monomerleri sentezlenmiş ve DMAE katalizörü varlığında polimerleşme reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. Daha sonra hem termal hem de mikrodalga yöntemle polimerik boya kompozitleri üretilmiştir. Son olarak farklı dönor ve akseptör gruplara sahip PBZ polimer ve PBZ-SPC polimerik boya kompozitlerinin güneş pili uygulamaları çalışılmıştır. Sentezlenen tüm monomer, polimer ve polimer kompozitleri FT-IR, UV-Vis, floresans, GPC, TG-DSC ve SEM-EDX ile karakterize edilmiş ve JSC, VOC, FF ve PCE değerleri hesaplanarak güneş pili hücrelerinin fotovoltaik ölçüm değerleri sunulmuştur. PBZ-2B ve PBZ-2A-SPC numuneleri için maksimum güç dönüşüm verimlilikleri sırasıyla %1,25 ve %1,61 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, güneş pili uygulamaları için benzoksazin temelli polimer ve polimerik boya kompozitleri umut vaat etmektedir. Bununla birlikte, benzoksazin temelli polimerlerin güneş pili uygulamaları ilk defa bu çalışmada gerçekleştirilmiş ve literatüre kazandırılmıştır.

In this study, the synthesis and characterization of benzoxazine-based polymers were carried out and the solar cell applications of the synthesized polymeric dyes were investigated in detail. In this context, firstly, benzoxazine monomers were synthesized by ring closure reaction and polymerization reactions were carried out in the presence of DMAE catalyst. Then, polymeric dye composites were produced by both thermal and microwave methods. Finally, solar cell applications of PBZ polymer and PBZSPC polymeric dye composites having different donor and acceptor groups were studied. All synthesized monomers, polymers and polymer composites were characterized by FT-IR, UV-Vis, fluorescence, GPC, TG/DSC and SEM-EDX and the photovoltaic measurement values of solar cell cells were presented by calculating JSC, VOC, FF and PCE values. Maximum power conversion efficiencies for PBZ-2B and PBZ-2A-SPC samples were calculated as 1.25% and 1,61%, respectively. As a result, benzoxazine-based polymer and polymeric dye composites are promising for solar cell applications. In addition, solar cell applications of benzoxazine-based polymers were carried out in this study and have been brought to the literature.