Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51864
Title: ผลของสารเติมแต่งแอลกอฮอล์ต่อสมบัติของวัสดุเชิงประกอบอนุภาคซิงก์ออกไซด์ระดับนาโน/พอลิเมอร์คอนจูเกต
Other Titles: Effects of alcohol additives on properties of ZnO nanoparticles/conjugated polymer composites
Authors: ธนิตา หิรัญประทีป
Advisors: นิศานาถ ไตรผล
รักชาติ ไตรผล
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: nisanart.T@chula.ac.th
rakchartt@nu.ac.th
Subjects: วัสดุเชิงประกอบ
Conjugated polymers
Issue Date: 2554
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้เสนอวิธีการเตรียมฟิล์มบางวัสดุเชิงประกอบแบบบัลก์เฮเทอโรจังชันสำหรับใช้เป็นชั้นดูดกลืนแสงในเซลล์โฟโตวอลเทอิก โดยใช้ตัวทำละลายผสมระหว่างคลอโรเบนซีนและแอลกอฮอล์สายตรง ได้แก่ เมทานอล เอทานอล 1-โพรพานอล และ 1-บิวทานอล เพื่อควบคุมสภาวะการกระจายตัวของอนุภาคซิงก์ออกไซด์ระดับนาโนในพอลิเมอร์คอนจูเกต poly [2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV) และ poly (3-hexyl thiophene-2,5-diyl) (P3HT) โดยทำการศึกษาลักษณะสัณฐานวิทยาของพื้นผิวฟิล์มบาง การจัดเรียงตัวของสายโซ่โมเลกุลของพอลิเมอร์ภายในฟิล์มบาง และสมบัติการคายแสงของฟิล์มวัสดุเชิงประกอบ จากผลการทดลองพบว่าการปรับเปลี่ยนปริมาณสารเติมแต่งแอลกอฮอล์ และความยาวหางไฮโดรคาร์บอนของแอลกอฮอล์ ส่งผลต่อการกระจายอนุภาคซิงก์ออกไซด์ระดับนาโน โดยพบว่าการใช้ตัวทำละลายผสมระหว่างคลอโรเบนซีนและแอลกอฮอล์ร้อยละ 20 โดยปริมาตร จะทำให้อนุภาคซิงก์ออกไซด์ระดับนาโนมีการกระจายตัวที่ดี ส่งผลให้ฟิล์มวัสดุเชิงประกอบซิงก์ออกไซด์ระดับนาโน/พอลิเมอร์คอนจูเกต มีความเข้มของการคายแสงลดลงมากกว่าการใช้แอลกอฮอล์ร้อยละ 10 โดยปริมาตร และการใช้แอลกอฮอล์ที่มีส่วนหางไฮโดรคาร์บอนสั้นกว่า จะช่วยให้อนุภาคซิงก์ออกไซด์ระดับนาโนกระจายตัวดีกว่า สามารถลดค่าความเข้มของการคายแสงได้มากกว่าแอลกอฮอล์ที่มีส่วนหางยาว โดยค่าความเข้มของการคายแสงที่ลดลง บ่งบอกถึงการแยกและการส่งผ่านประจุที่ดีขึ้น เมื่อทำการศึกษาผลของปริมาณอนุภาคซิงก์ออกไซด์ระดับนาโนในฟิล์มบางวัสดุเชิงประกอบ พบว่าค่าความเข้มของการคายแสงมีแนวโน้มลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณอนุภาคซิงก์ออกไซด์ เนื่องจากมีปริมาณตัวรับอิเล็กตรอนมากขึ้นทำให้เกิดการแยกและการส่งผ่านประจุได้มากขึ้น แสดงถึงศักยภาพในการประยุกต์ใช้เป็นอุปกรณ์โฟโตวอลเทอิกต่อไป
Other Abstract: This research presented a preparation of bulk heterojunction composite films as a light absorbing layer in photovoltaic cell by utilizing a mixed-solvent method. Chlorobenzene and linear alcohols including methanol, ethanol, 1-propanol and 1-butanol were used to control dispersion state of ZnO nanoparticles in poly [2-metho xy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV) and poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) conjugated polymers. Surface morphology of thin films, arrangement of polymer chains in thin films and light emitting properties of the composite films were investigated. The results showed that variations in concentration of alcohols and hydrocarbon tail length of alcohols affected the dispersion state of ZnO nanoparticles. Using a solvent mixture of chlorobenzene and 20 percent alcohol by volume enhanced dispersion of ZnO nanoparticles, leading to ZnO/conjugated polymer composite films with lower light emitting intensity compared to using 10 percent alcohol by volume. Alcohols with shorter hydrocarbon tails were found to improve the dispersion of ZnO nanoparticles and decreased light emitting intensity from the films better than alcohols with longer tails. Low light emitting intensity indicated higher degree of charge separation and charge transfer. It was found that light emitting intensity tended to decrease with increasing amounts of ZnO nanoparticles in composites thin films. This was due to higher numbers of electron acceptor, which caused higher charge separation and charge transfer, showing a potential for photovoltaic applications.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เทคโนโลยีเซรามิก
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51864
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.2130
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2011.2130
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
tanita_hi.pdf6.09 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.