II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

610
Donor olarak P3HT ve akseptör olarak [6,6]-phenyl C60 butyric acid methyl ester
(PCBM) kullanarak yüksek performanslar elde edildi. Son zamanlarda,
P3HT/PCBM karışımlarından 1:1 ağırlık oranında kullanılarak fotovoltaik aygıtlar
için en iyi aygıt performansları elde edilmiştir [8,9]. Aygıt performansını artırmak
için P3HT ve PCBM arasındaki etkileşme önemlidir. P3HT/PCBM karışımlarından
elde ettiğimiz ince filmlerin absorbsiyon spektrumlarının artan PCBM miktarıyla
maviye doğru kaydığını gözlemledik. PCBM’in varlığında P3HT zincirlerinde
düzenin bozulması bu değişime katkıda bulundu.
Deneysel
Saf P3HT, 1:1 ve 1:2 oranında P3HT/PCBM örneklerinin klorobenzende çözeltileri
hazırlandı. Cam altlıklar saf su, aseton ve izopropil alkol ile ultrasonik titreştiricide
temizlendi. Hazırlanan çözeltiler cam altlıklara spin-coating yöntemi ile kaplandı.
1:1 ve 1:2 oranındaki P3HT/PCBM ince filmler 80, 100 ve 120 °C sıcaklıklarda
tavlandı. P3HT/PCBM filmlerinin absorbsiyon spektrumunu elde etmek için Perkin
Elmer Lambda 35 UV-Visible Spektrometresi kullanıldı.
Sonuçlar
Şekil 1a, P3HT filmi ve P3HT/PCBM 1:1 filminin, Şekil 1b P3HT filmi ve
P3HT/PCBM 1:2 filminin UV-Visible absorbans spektrumunu göstermektedir.
P3HT filminin absorbsiyon spektrumu iki tanesi 519, 550 da biri 605nm de pikler
olduğunu gösterdi. Bu absorbsiyon bandı π-π * geçişine katkıda bulunabilir [16].
PCBM miktarının artmasıyla görünür bölgede filmin absorbansı önemli ölçüde
azalır. Bu da π-π * absorbsiyonunun azalmasına yol açar. Spektral değişiklik polimerin
zincirler arası etkileşmesinin azalmasına ve PCBM’e elektron transferinin gerçekleşmesini
sağlar.
P3HT zincirleri arasındaki etkileşme lokalize olmayan konjuge π elektronlarının
sayısının artmasına, optik π ve π * arasındaki bant aralığının düşürülmesine ve π-π *
geçişlerinin artmasına sebep olur. PCBM’in varlığıyla filmlerin absorbsiyonunun
azalmasına neden olan faktörlerden biri PCBM’in P3HT zincirleri arasındaki etkileşmenin
düşürülmesine sebep olmasıdır. Diğer bir etkide P3HT ve PCBM arasındaki
etkileşmenin yük transferine neden olabilmesidir, çünkü PCBM azalırken
P3HT oksitlenebilir.
1:1 P3HT/PCBM filminin maksimum absorbsiyon dalgaboyu 519, 557 ve 603
nm’dir. 1:2 P3HT/PCBM filminin maksimum absorbsiyon dalgaboyu 517, 551 ve
601 nm’dir. PCBM ilavesiyle karakteristik pik absorbsiyon dalgaboyunun maviye
kaydığı gözlenmiştir.