|
|
Novel diketopyrrolopyrroles for organic photovoltaics
Hrabal, Michal ; Zmeškal, Oldřich (referee) ; Vala, Martin (advisor)
The aim of this diploma thesis is to conduct optical and photovoltaic characterization of derivatives of diketopyrrolopyrrole (DPP) as materials suitable for fabrication of bulk heterojunction organic solar cells. The charge transfer from donor material (DPP) to acceptor material (PCBM) is studied by a quenching of fluorescence. The photovoltaic response is studied by current – voltage characteristic which can tell us crucial parameters such as shor circuit current density Jsc, open circuit voltage Voc, fill factor FF and power conversion efficiency PCE. Optical characterization was carried out for symmetrical DPP derivatives (U69 and U97) which both contained diphenylaminstilbene moiety and differed in N-alkyl group. On the other hand photovoltaic characterization was conducted for analogous but asymmetrical materials (U70 and U99). Material U29 was characterized as well but its properties proved to be very poor. Both these characterizations tell us that materials with shorter solubilization groups (U69 and U99) are more suitable candidates. Achieved PCE for U70 was 0,74 % and for U99 up to 1,39 %. From these values one can say that small molecule organic materials can be used for fabrication of solar cells.
|
|
|
Study of structure-property relationship of diketopyrrolopyrrole derivatives
Vrchotová, Jana ; Přikryl, Radek (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
This master´s thesis deals with new perspective organic molecular materials. A theoretical part contains search themed on organic materials for optical and electronic devices with emphasis on diketopyrrolopyrrole derivatives. The aim of the experimental part was preparation of solutions, thin layers and prototypical planar electronic components from chosen diketopyrrolopyrrole derivatives and their optical and electric characterization. Obtained results are interpreted with perspective on application in organic electronic.
|
|
|
Organic materials for molecular electronics and photonics
Vrchotová, Jana ; Cimrová, Věra (referee) ; Zmeškal, Oldřich (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
Organická elektronika je dynamické, rychle se rozvíjející odvětví. Studium nových materiálů pro organickou elektroniku je důležitým úkolem jak z hlediska výkonnosti budoucích zařízení a ekonomičnosti procesů, tak z hlediska vlivu jejich používání na životní prostředí. Deriváty diketopyrrolopyrrolu patří mezi zajímavé materiály, které jsou v posledních letech studovány s ohledem na využití v organické elektronice. Dizertační práce je zaměřena na studium těchto materiálů a jejich jak optickou, tak i elektrickou charakterizaci. Součástí je také zhodnocení jejich potenciální aplikace v organické elektronice a návrhy optimalizace jejich výkonu. Teoretická část práce popisuje současný stav na poli organické elektroniky zaměřený na materiály na bázi diketopyrrolopyrrolu. Následující výsledková část shrnuje podstatné výsledky práce a obsahuje stručný úvod k přiloženým publikacím, včetně zhodnocení vlastního přínosu autora k jednotlivým publikacím. Výsledková část dále sestává z 6 vědeckých publikací, které jsou nedílnou součástí této práce a jsou tematicky propojeny v oblasti organické elektroniky, nových materiálů na bázi diketopyrrolopyrrolu a jejich aplikací. Z formálního hlediska je práce na základě čl. 42 odstavce 1b Studijního a zkušebního řádu VUT koncipovaná jako tematicky uspořádaný soubor uveřejněných prací a prací přijatých k publikaci.
|
|
|
Optical and electrical properties of new materials for organic electronics and photonics
Sionová, Marcela ; Přikryl, Radek (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
This diploma thesis is focused on the properties characterization of new organic materials with respect to their potential application in organic electro-optic devices. The theoretical part contains a themed literature search on application of organic materials for organic electronics and photonics. The basic principles of these devices are described. The practical part includes the preparation of thin films for organic photovoltaics of two types: based on low molecular weight organic compounds (diketo-pyrrolo-pyrroles derivates) and based on polymer (mixture of copolymer of poly(phenylenevinylene) and molecular senzitizer – derivate of fullerene). The first part of experiment is focused on characterization of optical and electrical properties of selected diketo-pyrrolo-pyrroles derivates and the second part is study the influence of annealing to polymer layer.
|
|
|
Advanced materials for organic photonics
Zvěřina, Libor ; Salyk, Ota (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
The theoretical part of this bachelor’s thesis deals with principles, structure and optimization of organic solar cells and properties of low-molecular advanced materials – diketopyrrolopyrroles, which are used in photovoltaics. In the experimental part six derivatives of diketopyrrolopyrrole were analysed by optical characterisation. It was found that N-substitution does not influence optical properties. Length of conjugated system showed to be the key parameter. The longer conjugation is, the smaller band gap and the greater absorption intensity are obtained. Based on the previous study, four materials were chosen to prepare solar cells. Influence of thermal annealing and gradual-annealing was studied. Current density, fill factor and photovoltaic conversion efficiency were increased by annealing. Gradual-annealing have not lead to further improvement. Finally, solar cells were optimized by 1,8-diiodooctane as an additive. It was found that effect of thermal annealing can be replaced with the additive. The best photovoltaic conversion efficiency was measured on the cell with 0,2 vol. % of additive in active bulk heterojunction.
|
|
|
Photogeneration of Charge Carriers in Organic Semiconductors
Heinrichová, Patricie ; Kratochvílová, Irena (referee) ; Cimrová,, Věra (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
The interest in the detail knowledge about elementary electronic processes during photogeneration of charge carriers, which allow achieving higher efficiency of organic solar cells, grows with advent of the commercial organic solar cells production. The thesis is focused on study of photogeneration of charge carriers in organic semiconductors, especially in -conjugated polymer materials. First part of the thesis summarized state of the art in studies of photogeneration of charge carriers in polymer solar cells. Subsequent experimental and results part are focused on study of polymeric solar cells prepared from electron donor polymers MDMO-PPV, Tg-PPV, PCDTBT and PCBTDPP and electron acceptor derivates of fullerenes PC60BM and PC70BM. Results of the thesis are divided in tree main parts: 1) study of charge transfer between electron donor and electron acceptor materials by optical methods, 2) study of charge transfer between electron donor and electron acceptor materials by optoelectrical methods and 3) development of organic solar cells on flexible substrates. The last part is focused largely on deposition methods of active materials thin layer.
|
|
|
Organic materials for photovoltaic conversion of solar energy
Vrchotová, Jana ; Vala, Martin (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
This bachelor´s thesis deals with new perspective organic molecular materials for use in photovoltaic energy conversion. A theoretical part of this project contains brief introduction to photovoltaics and search themed on organic photovoltaics. The aim of the experimental part was preparation of thin layers of diketopyrrolopyrrole and hemiisoxindigo derivatives and study of optical properties of solutions and thin layers prepared from these materials.
|
|
|
Charge carrier transport in organic disordered materials
Češka, Matěj ; Navrátil, Jiří (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
This bachelor´s thesis deals with organic materials for use in photovoltaic energy conversion. A theoretical part of this thesis contains brief introduction to organic photovoltaics. Thin organic films were prepared and were characterized by optical methods and by current voltage characteristics. It was found that the light illumination can improve conductivity of prepared thin layers.
|
|
|
Organic materials for molecular electronics and photonics
Vrchotová, Jana ; Cimrová, Věra (referee) ; Zmeškal, Oldřich (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
Organická elektronika je dynamické, rychle se rozvíjející odvětví. Studium nových materiálů pro organickou elektroniku je důležitým úkolem jak z hlediska výkonnosti budoucích zařízení a ekonomičnosti procesů, tak z hlediska vlivu jejich používání na životní prostředí. Deriváty diketopyrrolopyrrolu patří mezi zajímavé materiály, které jsou v posledních letech studovány s ohledem na využití v organické elektronice. Dizertační práce je zaměřena na studium těchto materiálů a jejich jak optickou, tak i elektrickou charakterizaci. Součástí je také zhodnocení jejich potenciální aplikace v organické elektronice a návrhy optimalizace jejich výkonu. Teoretická část práce popisuje současný stav na poli organické elektroniky zaměřený na materiály na bázi diketopyrrolopyrrolu. Následující výsledková část shrnuje podstatné výsledky práce a obsahuje stručný úvod k přiloženým publikacím, včetně zhodnocení vlastního přínosu autora k jednotlivým publikacím. Výsledková část dále sestává z 6 vědeckých publikací, které jsou nedílnou součástí této práce a jsou tematicky propojeny v oblasti organické elektroniky, nových materiálů na bázi diketopyrrolopyrrolu a jejich aplikací. Z formálního hlediska je práce na základě čl. 42 odstavce 1b Studijního a zkušebního řádu VUT koncipovaná jako tematicky uspořádaný soubor uveřejněných prací a prací přijatých k publikaci.
|
|
|
Photogeneration of Charge Carriers in Organic Semiconductors
Heinrichová, Patricie ; Kratochvílová, Irena (referee) ; Cimrová,, Věra (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
The interest in the detail knowledge about elementary electronic processes during photogeneration of charge carriers, which allow achieving higher efficiency of organic solar cells, grows with advent of the commercial organic solar cells production. The thesis is focused on study of photogeneration of charge carriers in organic semiconductors, especially in -conjugated polymer materials. First part of the thesis summarized state of the art in studies of photogeneration of charge carriers in polymer solar cells. Subsequent experimental and results part are focused on study of polymeric solar cells prepared from electron donor polymers MDMO-PPV, Tg-PPV, PCDTBT and PCBTDPP and electron acceptor derivates of fullerenes PC60BM and PC70BM. Results of the thesis are divided in tree main parts: 1) study of charge transfer between electron donor and electron acceptor materials by optical methods, 2) study of charge transfer between electron donor and electron acceptor materials by optoelectrical methods and 3) development of organic solar cells on flexible substrates. The last part is focused largely on deposition methods of active materials thin layer.
|
guest ::
