Nötral basamakta şeffaf özellik gösteren yarıiletken polimerler kullanılarak geniş alan elektrokromik cihaz uygulaması
Application of large area electrochromic device by using neutral state colorlesss semi-conducting polymers
Yazar: GÜLŞEN BAHAR
Danışman: PROF. DR. SERMET KOYUNCU
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Kaynakları ve Yönetimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında nötral basamakta şeffaf özellik gösteren KP-2 polimeri kullanılarak geniş alan elektrokromik cihaz uygulaması gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada  KP-2 polimeri literatürdeki sentez metotları uygulanarak sentezlenmiştir. Sentezlenen moleküllerin optik özellikleri UV-Vis absorbsiyon ölçümleriyle belirlenmiştir. Elektrokimyasal karakterizasyon döngüsel voltametri ile yapılmıştır. Spin kaplama ve sprey kaplama gibi değişik kaplama yöntemleri kullanılarak ve farklı kalınlıklarda polimerler kullanılarak hazırlanan 2,5cmx2,5cm boyutundaki  elektrokromik cihazların performans ölçümleri yapılmıştır. Son olarak optimum kaplama şartlarına göre geniş alan (10x10 cm) boyutunda elektrokromik cihaz hazırlanmış ve performansı incelenmiştir. Sonuç olarak, 2, 3, 4 ve 5 döngü sprey kaplanarak farklı kalınlıklarda hazırlanan cihazlardan 2 ve 4 döngü kalınlıkta olanların optik özelliklerini sırasıyla  %98 ve %95 oranında koruduğu saptanmıştır. Bu sonuç literatürdeki çalışmlarla kıyaslandığında oldukça iyi bir sonuçtur. Buna karşılık 3 ve 5 döngü KP-2 polimeri kullanılarak hazırlanan cihazların optik özelliklerini %75 ve %63 oranında koruduğu saptanmıştır. Büyük alan cihaz uygulamasında ise  cihazın optik özelliklerini %71 oranında koruduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bu sonuçlar  KP-2 polimeri kullanılarak geniş alan elektrokromik camların elde edilebileceğini ve daha iyi performans değerleri için ileriye yönelik çalışmaların yapılabileceğini göstermiştir. Elde edilen sonuçlar geniş alan ve küçük alan cihaz uygulamalarında performansın film kalınlığı ve pürüzlülüğünün artmasına paralel olarak kısmen iyileştiğini göstermiştir. Elektrokromik özelliklere bakıldığında polimer film kalınlığının artmasına bağlı olarak PEDOT-PSS'in 650 nm'deki absorpsiyon bandının şiddetine nazaran KP-2 polimer filminin band şiddetinin (900 nm) daha baskın hale geldiği görülmüştür. Film kalınlığının artışı geçirgenlik değerlerinin düşmesine sebep olmuştur ve film kalınlığıyla doğru orantılı olarak geçirgenlik değişimi artmıştır.

Abstract:
In this thesis, a smart window device is developed by using neutral state colorless semi-conducting polymer KP-2. At first, polymer KP-2 was synthesized by using methods given in the literature. Optical characterization of synthesized molecules was investigated by ultraviolet visible absorption spectroscopy. By using different coating techniques such as spin coting and spray coating, and by employing different polymer thicknesses, the performance of prepared small area (2,5cmx2,5cm) devices was investigated. Finally, a large area (10cmx10cm) electrochromic device was prepared and performance measurements were realized. In conclusion, devices prepared in different polymer layer thicknesses such as 2, 3, 4 and 5 layers, we have found that devices with 2 layers and 4 layers of polymer KP-2 retained %98 and %95 respectively of its optical properties, besides , devices with 3 and 5 layers of polymer KP-2 thicknesses have retained only %75 and %63 respectively of their optical properties. The performance of large area device with 4 layers of polymer thickness is found to be %71. In addition, these results can be counted as good performance values.compared to values found in the literature. The results of this study show that, performance of small and large area devices is partially increased in accordance with the augmentation of polymer film thickness and roughness.