Synthesis and characterization of novel organic materials

ในงานวิจัยนี้รายงานการสังเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของวัสดุอินทรีย์ชนิดใหม่ เพื่อนำไปใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยโมเลกุลของสารเป้าหมายถูกแบ่งออกตามการนำไปใช้งานสารอนุพันธ์ของโอลิโกไธโอฟีนที่มีหมูปิดท้ายเป็น dialkylaniline ถูกสังเคราะห์ขึ้น เพื่อนำไปใช้ในเป็นสารกึ่งตัวนำในอุปกรณ์สนามไฟฟ้าสารอินทรีย์ PTn และ PTnF แสดงคุณสมบัติทางแสงที่ดีที่ความยาวคลื่น 420-470 nm เป็นการดูดกลืนแสงของโอลิโกไธโอฟีน การดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นแตกต่างกันนี้เป็นผลของความยาวคอนจูเกชั่นที่ยาวขึ้น ตามจำนวนของหมู่ไธโอฟีนที่เพิ่มขึ้น นอกจานี้ยังแสดงคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าที่ดีอีกด้วย โดยสังเกตได้จากการแสดงพีคออกซิเดชั่นที่ย้อนกลับได้ และไม่มีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติหลังจากสูญเสียอิเล็กตรอน สีย้อมไวแสงสำหรับอุปกรณ์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง ได้ถูกสังเคราะห์เช่นเดียวกัน สียิ้มที่มีหมู่ให้อิเล็กตรอนเป็น diakylaniline phenothiazine และ coumarin มีหมู่สะพานอิเล็กตรอนเป็นหมู่ไธโอฟีนและฟีนิลีนหมู่รับอิเล็กตรอนเป็นหมู่ cyanoacetic acid สารเป้าหมายแสดงการดูดกลืนแสงในช่วง 450-600 nm ซึ่งเหมาะสมกับการใช้งานในเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนี้ การศึกษาประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้สีย้อมที่สังเคราะห์ได้ ยังแสดงประสิทธิภาพที่ดี ที่มีประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ร้อยละ 3.55 ที่ AM 1.5 G (Jsc=7.69 mA cm-2, V=0.63 Vα, ƒƒ =0.73) เมื่อใช้ PT2dye เป็นสีย้อมไวแสง เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ PhCT1Pdye เป็นสีย้อมไวแสง พบว่าอุปกรณ์แสดงประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ร้อยละ 4.33 ที่ AM 1.5 G (Jsc=9.58 mA cm-2, V=0.64 Vα, ƒƒ =0.70) คอนจูเกตพอลิเมอร์ขนาดนาโน PFO, PF8T2, PF8BT และ PF8TAA ถูกสังเคราะห์โดยใช้ emulsion polymerization ภายใต้สภาวะ Suzuki coupling polymerization ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ขนาดของอนุภาคจากการศึกษาด้วยการวัดการกระเจิงและภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์ชนิดส่องผ่านพบว่ามีขนาดอยู่ในช่วงนาโน ขนาดของอนุภาคขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารตั้งต้นในตัวทำละลาย และแสดงคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับใช้เป็นสารกึ่งตัวนำ