urn:nbn:de:hbz:468-20130312-112320-7 - Bergische Universität ...

Zusammenfassung
„Maßgeschneiderte“ Materialien für spezielle Anwendungen werden immer gefragter,
besonders wenn die bisher verwendeten Rohstoffe nur begrenzt zur Verfügung stehen.
Konjugierte Polymere und vor allem alternierende Copolymere können für spezielle
Anwendungen oder bezüglich der Anforderungen an die Prozessierbarkeit maßgeschneidert
werden. In dieser Arbeit werden verschiedene konjugierte alternierende Copolymere aus
kondensierten Ringsystemen für optoelektronische Anwendungen vorgestellt. Dabei werden
vor allem Benzothiadiazol-, Benzobis(thiadiazol)-, Cyclopentadithiophen- und Indoloindol-
Monomere verwendet.
In Kapitel 2 und 3 werden Polymere aus Cyclopentadithiophen- und Benzothiadiazol- bzw.
Benzobis(thiadiazol)-Einheiten (mit und ohne zustätzliche „Thiophenspacer“) vorgestellt.
Aufgrund der kleineren HOMO/LUMO-Bandlücke von Benzobis(thiadiazol) gegenüber
Benzothiadiazol weisen die entsprechenden Copolymere deutlich bathochrom verschobene
Absorptionsmaxima (auf bis > 1 000 nm) auf. Die Benzothiadiazol-basierten Copolymere
wurden mit verschiedenen Akzeptormaterialien (Fullerene, Nanopartikel) in Organischen
Solarzellen getestet. Der beste Wirkungsgrad von 4,5 % wurde für Poly[2,6-(4,4-bis(2-
ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2,1-b;3,4-b‘]-dithiophen)-alt-4,7-[2,1,3]-benzothiadiazol] und C 70 -
PCBM als Akzeptor in der aktiven Schicht erreicht.
In Kapitel 4 werden Indoloindol-basierte Homopolymere und Copolymere vorgestellt. Die
Eigenschaften der hergestellten Polymere variieren dabei (bezüglich Molekulargewicht,
Löslichkeit, Absorption, Emission, HOMO/LUMO-Energielücke, usw.). Besonders
interessante Effekte sind die duale Fluoreszenz, die in Copolymeren mit Benzothiadiazol-
Einheiten beobachtet wird, und das Oxidationsverhalten des Indoloindol-Homopolymeren.