نام پژوهشگر: فرهاد فرنیا

سنتز کوپلیمر جدید بر پایه مشتقات تیوفنی و امکان سنجی استفاده آن در نانو لایه های مورد استفاده در سلول های خورشیدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1390
  فرهاد فرنیا   غلامعلی کوهمره

در این تحقیق سعی بر آن بوده است که پلیمری با پیوندهای مزدوج در زنجیر اصلی طراحی و ساخته شود. بر این اساس دو پلیمر با مشتقاتی از 4[4-(alkoxy) phenyl] 2, 6-bis (4-bromophenyl) pyridine و مونومر بای تیوفن ساخته شد که با نام های p1 و p2 مشخص شدند. کلیه پلیمرها و حد واسط های مربوطه با تکنیک های ft—ir ، nmr و آنالیز عنصری شناسایی شدند. در این پلیمرها از استخلاف هایی با طول های مختلف استفاده شده است و تاثیر استخلاف نیز بر روی خواص آن ها تعیین شده است. بعد از ساخته شدن و انجام کارهای تایید کننده ساخته شدن پلیمر، ویژگی های نوری و انرژی پلیمر توسط انجام عملیات بر انگیختگی با اشعه نوری در ناحیه طول موجی uv-vis بررسی شد. برای پلیمر p1 مقدار گاف انرژی 17/2 الکترون-ولت و برای پلیمر p2 مقدار 13/2 الکترون-ولت بدست آمد. موقعیت های homo و lumo پلیمرها نیز توسط گرفتن ولتامتری چرخه ای از محلول پلیمر در محیط آلی تعیین شد که برای پلیمر p1 به ترتیب مقادیر 28/5- و 15/3- الکترون-ولت و برای پلیمر p2 مقادیر 41/5- و 32/3- الکترون-ولت بدست آمد. همچنین یک مولکول آلی با ساختار4-(naphthalen-1-yl)-2, 6-bis (4-nitrophenyl) pyridine (a1) جهت استفاده در سلول ها به عنوان گیرنده طراحی و ساخته شد که گاف انرژی آن 29/2 الکترون-ولت بود. سلول-های خورشیدی ساخته شده دارای اجزا ito/pedot:pss/active layer/lif/al می باشند که لایه فعال شامل مخلوطی از پلیمرها با هم، یا مخلوط پلیمرها و (a1)است. در حالت کلی سه نوع سلول طراحی شد که ترکیبی از p1/p2، p1/a1 ، p2/a1 ، به عنوان گیرنده / دهنده در لایه فعال می باشند. این سلول ها با درصد های مختلفی از دهنده و گیرنده تست شدند و درصد بهینه آن ها گزارش شده است. بر روی سلول های ساخته شده محاسبات جریان-ولتاژ (v-j) انجام گرفته و همچنین ضخامت لایه های مربوطه به کمک sem اندازه گیری شدند.