Plazma yöntemiyle PEDOT ince filmerinin üretilmesi, karakterizasyonu ve güneş pillerine uygulanması

Abstract

Bu çalışmada plazma tabanlı çift deşarj plazma tekniği ile PEDOT (Poli (3,4 ? etilendioksitiyofen)) ince filmler üretildi. Karakterizasyonları yapılan PEDOT ince filmlerin, uygulaması ise ITO kaplı kuartz cam üzerine sentezlenerek organik esaslı polimer güneş pili aktif tabakası olmak üzere organik güneş pili hücresi yapıldı. Deneylerde EDOT monomeri, herhangi bir çözücü kullanılmadan buharlaştırılmış, oda sıcaklığında, 1.5 kV DC voltaj, 19 kV darbeli voltaj ve yaklaşık 0.8 mbar basınç altında polimerleştirilmiştir. İletkenliğin arttırılması için sentezleme sonrasında PEDOT ince filmleri iyot katkılamasına tabi tutuldu.Elde edilen ince filmler, FTIR, XPS ve UV-vis ile spektroskobik ve SEM ile yüzeysel karakterizasyonları yapıldı; güneş pillerine uygulaması ise kısa devre akımı (Isc), açık devre gerilim (Voc), dolum faktörü (FF), maksimum güç noktası (MPP) ve enerji dönüştürme verimi gibi pil kalitesini belirleyici parametreler yardımıyla ölçüldü.Karakterizasyonlar sonucunda sentezlenen ince filmlerin, reaktör içindeki konumlarına göre birbirlerinden ve kimyasal yapısının diğer sentezleme metotlarıyla üretilen ince filmlerden farklılıkları tespit edildi. Sentezlenen ince filmlerin yarı-iletken özelliğe haiz olduğu ve elde edilen güneş pili verimlerinin % 1.0'dan düşük olduğu görüldü.

In this study, PEDOT (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) thin films were synthesized by double discharge plasma technique. PEDOT thin films which were characterized, were synthesized upon ITO covered quartz glass as an active layer to produce organic solar cells. In experiments, EDOT monomer were evaporated without any solvent. Thin film coating on glass plates was obtained at room temperature, 0.8 mbar pressure and the applied volteges were 1.5 kV DC, and 19 kV pulsed one at 5 Hz repetation rate. To increase the conductivity iodine doping was applied.Synthesized thin films were characterized spectroscopically by FTIR, XPS, UV-vis and microscopically by SEM. The energy conversion efficiency of the produced organic solar cells obtained from I ? V curve via measuring the short circuit current (Isc), the open circuit current (Voc), the fill factor (FF), and maximum power point (MPP),.It?s found that the chemical structure of the synthesized thin films are differ from the one produced via conventional technique and also differ according to the location of the substrate inside of the reactor. Furthermore, it?s observed that the synthesized thin films having semi-conducting properties and the energy conversion efficiency of the organic solar cells are less than 1.0 %.