Podrobno

Študija vpliva strukture karbazolnih SAM materialov na delovanje perovskitnih sončnih celic
ID Šlamberger, Vitan (Avtor), ID Iskra, Jernej (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (3,85 MB)
MD5: 8671209094AA2ACA1BC1C71F54E5E988

Izvleček
Karbazolni derivati so obetavni materiali za tvorbo samourejenih monoslojev (SAM – angl. Self-Assembled Monolayer), ki se uporabljajo kot plasti za transport vrzeli v invertiranih perovskitnih sončnih celicah. Povezave med njihovo molekulsko strukturo, lastnostmi materialov in fotovoltaičnim delovanjem naprav še niso povsem pojasnjene, kar otežuje racionalno načrtovanje novih materialov. V magistrski nalogi smo zato sintetizirali in strukturno okarakterizirali serijo karbazolnih SAM materialov, pri katerih smo spreminjali substitucijo karbazolnega jedra, dolžino in mesto vezave povezovalnega dela ter vrsto sidrne skupine. Vpliv strukturnih sprememb na optične in elektrokemijske lastnosti materialov ter njihovo delovanje kot plasti za transport vrzeli smo ovrednotili s spektroskopskimi, elektrokemijskimi in fotovoltaičnimi meritvami. Ugotovili smo, da je na optične in elektrokemijske lastnosti najizraziteje vplival elektronski značaj substituentov na karbazolnem jedru, medtem ko je bil vpliv dolžine nekonjugiranega povezovalnega dela precej manj izrazit in ni kazal enoznačnega trenda. Najboljše fotovoltaično delovanje so dosegale naprave z asimetrično substituiranimi derivati z eno metoksi skupino, pri katerih je bil povezovalni del vezan prek dušikovega atoma karbazola. Pri derivatih s povezovalnim delom, vezanim prek kisikovega atoma na mestu C2 karbazola, so najboljše fotovoltaično delovanje dosegle naprave z N-metiliranim derivatom z 2C povezovalnim delom. Takšna molekulska zasnova predstavlja obetavno izhodišče za nadaljnjo funkcionalizacijo karbazolnega jedra ter optimizacijo optoelektronskih lastnosti in fotovoltaičnega delovanja perovskitnih sončnih celic.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:karbazol, samourejeni monosloji, SAM, perovskitne sončne celice
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-187367 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:10.09.2026
Število ogledov:53
Število prenosov:14
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Study of the Effect of the Structure of Carbazole-Based SAM Materials on Perovskite Solar Cell Performance
Izvleček:
Carbazole derivatives are promising materials for the formation of self-assembled monolayers (SAMs), which serve as hole-transport layers in inverted perovskite solar cells. However, the relationship between their molecular structure, material properties, and photovoltaic device performance remains insufficiently understood, hindering the rational design of new materials. In this master’s thesis, we therefore synthesized and structurally characterized a series of carbazole-based SAM materials in which the substitution pattern of the carbazole core, the length and attachment site of the linker, and the type of anchoring group were varied. The effects of these structural modifications on the optical and electrochemical properties of the materials and their performance as hole-transport layers were evaluated using spectroscopic, electrochemical, and photovoltaic measurements. The electronic nature of the substituents on the carbazole core had the most pronounced effect on the optical and electrochemical properties, whereas the effect of the non-conjugated linker length was considerably less pronounced and showed no unambiguous trend. The best photovoltaic performance was achieved by devices incorporating asymmetrically substituted derivatives bearing a single methoxy group, in which the linker was attached through the carbazole nitrogen atom. Among the derivatives in which the linker was attached through an oxygen atom at the C2 position of the carbazole core, devices incorporating the N-methylated derivative with an ethyl linker achieved the best photovoltaic performance. This molecular design represents a promising platform for further functionalization of the carbazole core and optimization of the optoelectronic properties and photovoltaic performance of perovskite solar cells.

Ključne besede:carbazole, self-assembled monolayers, SAMs, perovskite solar cells

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj