Fotoelektronik Elemanlar ve Katlanabilir Teknoloji



Benzer belgeler
A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 5. HAFTA

Yarıiletken devre elemanlarında en çok kullanılan maddeler;

PV PANELLERİN YAPISI VE PANELLERDEN ELEKTRİK ÜRETİMİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ

Ekran, görüntü sergilemek için kullanılan elektronik araçların genel adıdır.

Optoelektronik Malzemeler ve Cihazlar (CEAC 555) Ders Detayları

Optoelektronik Malzemeler ve Cihazlar (CEAC 555) Ders Detayları

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

ELEKTRONİK DEVRE TASARIM LABORATUARI-I MOSFET YARI İLETKEN DEVRE ELEMANININ DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

GÜNE LLER GÜNE LLER Güne pilleri, üzerlerine gelen güne ının (foton) enerjisini elektrik enerjisine dönü

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

Hazırlayan: Tugay ARSLAN

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Yarıiletken Malzemeler EEE

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI I

Valans elektronları kimyasal reaksiyona ve malzemenin yapısına katkı sağlar.

KOROZYONDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

ZnO TABANLI YARIİLETKENLERDE METAL KONTAK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI * Investigation of Metal Contact Properties at ZnO Based Semiconductors

Bir PV Modül ve Panel in Elde Edilmesi

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü 7. Hafta. Aysuhan OZANSOY

Organik Elektronik. Günümüzde elektronik aygıtların bu denli yaygın ve kullanışlı olmalarını

Temel Elektrik Elektronik. Seri Paralel Devrelere Örnekler

AR-GE miz TARAFINDAN TASARLANAN SİSTEMLER. made in TURKEY

TÜBİTAK-MAM / Kimya Enstitüsü (KE) 08 Kasım 2013

12. Ders Yarıiletkenlerin Elektronik Özellikleri

ÖZET

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

İLERİ SOL JEL PROSESLERİ

BULGULAR SONUÇ VE TARTIŞMA ÖNERİLER...9 KAYNAKÇA...9

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

ORGANİK NANOMALZEMELER KULLANILARAK ÜRETİLEN FOTOVOLTAİK TEKSTİL YAPISININ ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

İstatistiksel Mekanik I

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÖĞRETİM YILI BİTİRME PROJESİ SUNUMU TERMOELEKTRİK ELEMANLARIN SAYISAL VE DENEYSEL ANALİZİ

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM

KİMYASAL BAĞLAR İYONİK BAĞ KOVALANT BAĞ POLAR KOVALENT BAĞ APOLAR KOVALENT BAĞ

X-Işınları. 4. Ders: X-ışını sayaçları. Numan Akdoğan.

Enerji Band Diyagramları

ELEMETLER VE BİLEŞİKLER ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

Bir atomdan diğer bir atoma elektron aktarılmasıyla

Çıktı ve Çıkış Aygıtları

27" 10 nokta dokunmatik interaktif ekran

GEÇĐRĐMLĐ ELEKTRON MĐKROSKOBU

FOTOVOLTAIK HÜCRELERIN YAPıSı VE ÇALıŞMA PRENSIPLERI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KANTİTATİF YAPI-ETKİ İLİŞKİLERİ ANALİZİNDE KULLANILAN FİZİKOKİMYASAL PARAMETRELER (QSAR PARAMETRELERİ)

N TİPİ SİLİSYUM TABANLI ALTLIK ÜZERİNE PYRENE (C 16 H 10 ) MADDESİNİN KAPLANARAK ELDE EDİLEN YAPILARIN AKIM İLETİM MEKANİZMALARI.

ÖZGEÇMİŞ. 6. Yayınlar ULUSAL ve ULUSLARARASI BİLİMSEL TOPLANTI KONFERANSLAR

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. Tüm Ders Kodları Havuzu

Ham Veri. İşlenmiş Veri Kullanıcı. Kullanıcı. Giriş İşleme Çıkış. Yazılı Çizili Saklama. Doç.Dr. Yaşar SARI-ESOGÜ-Turizm Fakültesi

Dr. Fatih AY. Tel: ayfatih@nigde.edu.tr

Elektronik-I Laboratuvarı 1. Deney Raporu. Figure 1: Diyot

19" Geniş Ekran LED Monitör

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-5 AKTİF DEVRE ELEMANLARI Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI

mono- ve di-nükleer KOMPLEKSLERİN SPEKTROFOTOMETRİK, ELEKTROKİMYASAL

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ

Malzeme İşleme Yöntemleri

DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT

MEYVE SUYUNDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 4036

EGE ÜNĐVERSĐTESĐ GÜNES ENERJĐSĐ ENSTĐTÜSÜNDE YAPILAN ÇALISMALAR

T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ


Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

Fotovoltaik Teknoloji

ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1

Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işını oluşumu. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

ORGANİK TABANLI GÜNEŞ HÜCRELERİNİN YAPISAL VE FOTOVOLTAİK ÖZELLİKLERİNİN TANIMLANMASI

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 8. HAFTA

SOLAREX İSTANBUL Güneş Enerjisi & Teknolojileri Fuarı

İÇİNDEKİLER 2

SEM İncelemeleri için Numune Hazırlama

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-2 Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 4. HAFTA

24 ( :9 FHD LED

Atomların bir arada tutulmalarını sağlayan kuvvetlerdir Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek (daha kararlı olmak) için bir araya gelirler

INCREMENTAL ROTARY ENCODERS Magnetic Measurement, 58 mm Body Diameter

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ HAZIRLAYANLAR TEKSTİL FİZİĞİ DERSİ ÖDEVİ ATOMİK KUVVET MİKROSKOBU

Bölüm Ders Programları

T.C Ondokuz Mayıs Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği KMB 405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III

Doç.Dr.Vildan BiLGiN. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi - Fizik Bölümü

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

DENEY 1: DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ FOTOELEKTROLİZ YOLUYLA HİDROJEN ÜRETİMİ

Dell UltraSharp U2412M 61 cm (24") Geniş Ekran Monitör

Deney 3: Diyotlar ve Diyot Uygulamaları. Amaç: Araç ve Malzeme: Teori:

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

22 ( :9 FHD LED

IŞIK YAYAN DİYOTLAR LED IŞIK KAYNAKLARI. Dr. Cenk YAVUZ

Elektronik Devreler (AEE204) Ders Detayları

Transkript:

Fotoelektronik Elemanlar ve Katlanabilir Teknoloji Yrd. Doç. Dr. A. Kemal Havare Toros Üniversitesi Page 1 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Sunum İnorganik teknoloji Organik ve İnorganik Malzemeler Organik Yarıiletkenler Organik LED, Kendiliğinden Organize Tekkatman Yüzeyler OPV ve OLED lerin Çalışma Prensipleri Page 2

Page 3 İnorganik Teknoloji

Page 4 LEDs (Light Emitting Diodes), Foto Transistor, Foto Diyot, Foto Resistor (or LDR Light Dependant Resistors are very useful especially in light/dark sensor circuits), Optocoupler yada opto-isolator(is a component that transfers electrical signals between two isolated circuits by using light. Opto-isolators prevent high voltages from affecting the system receiving the signal), etc.

İnorganik ve Organik Malzemeler İnorganik elektronik temeli Silisyum, Organik elektronik temeli Karbon, İnorganik yarıiletkenler organik yarıiletkenler Silisyum (SERT KIRILGAN) Foto-kondaktivitleri yüksek iletkenlik bant geçişleri ile mümkün ekziton oluşumu kolay (bant aralığı kısa) yük mobilitesi yüksek (500 cm 2 /Vs) Değerlik-iletkenlik bantları enerji bant aralığı ~ 1.5 ev ekziton bağlanma enerjisi 0.5 ev Foto-kondaktivitleri düşük iletkenlik hopping transfer ile mümkün ekziton daha zor (bant aralığı yüksek) yük mobilitesi düşük ( 1 cm 2 /Vs) HOMO-LUMO seviyeleri Optik bant aralığı 1.5-3.5 ev (görünür bölge emsy) Ekziton bağlanma enerjisi 1 ev frenkel ekziton Organik malzemeden oluşturulan elektronik aygıtlar daha az enerji ile çalışırlar... Karbon Page 5

Page 6 Esnek Teknoloji

Organik İnce Film Transistor (OTFT)

Organik Elektronik Uygulamaları

Samsung Samsung SDI's 40-inch OLED panel 8.9mm thick. Full HD resolution of 1920 x 1080 Contrast ratio of 1,000,000:1 Color gamut of 107% NTSC Luminance of 200cd/m2 (peak luminance of 600cd/m2) Samsung SDI 4-inch OLED panel 0.05mm-thick fluttering in the breeze from a fan Resolution of 480 272. Contrast ratio is 100,000:1 Color gamut 100% of NTSC standard. Luminance is 200cd/m2. Page 9

Page 10

Son 15 yılda yapılan ar-ge ile organik yarıiletkenlerin mobiliteleri 5 kat artırılmıştır. Page 11

Molleküler Orbital Teori Kuantum mekaniği (pauli- hund) atomik moleküler orbitaller Orbital; e bulunma olasılığı yüksek yerler atomik; s, p, d, f orbitalleri hibrit atomik s,p orbitalleri uygun enerji ve simetride bir araya gelerek; σ ve π olarak isimlendirilen moleküler orbitalleri oluşturur. dolu orbital; bağ orbitali boş orbital; antibağ orbitali Page 12 Atomik orbitaller

HOMO / LUMO Enerji Seviyeleri LUMO antibağ orbitali bant aralığı HOMO bağ orbitali Page 13

Page 14 Delokalizayon

Page 15

Organic Ligths Emitting Diodes-OLED OLED, iki elektrot arasında organik ince filmin voltaj uygulandığında ışık oluşturması Text Text kendiliğinden emisyon fabrikasyonu kolay Eesnek Yüksek parlaklık ve çözünürlük Renk çeşitliği ve doğallığı Geniş görüş açısı Hafif ve çok ince yapı Hızlı tepki süresi Text Text Text Page 16

OLED Cathode 2-10V Electron Transport Layer Emissive Layer Hole Transport Layer Transparent Anode Glass Page 17

Multilayer OLED Cathode Cathode EIL ETL EML HTL HIL Anode Transparent Substrate Organic Layers EIL ETL EML HTL HIL Anode Transparent Substrate Page 18 18

OLED te Elektrolüminesans Elektrolüminesans: İki elektrot arasında voltaj uygulandığında elektronlar katottan holler anottan hareket ederek emisyon bölgesinde birleşerek ışık oluşur OLED in yapısı Elektrolüminesans prosesi Page 19 J. Godlewski Opto-Electron. Rev., 15, no. 4, 2007

Inorganik/Organik Arayüzey (hidrofilik/hidrofobik) Yük bariyerini azaltma Anotton çalışma potansiyelini artırma Organik yarıiletkenin HOMO suna yaklaştırma KOT (TPD) Daha düşük bariyer; hollerin daha kolay injekte olması, Hidrofobik hidrofilik uyumsuzluğun çözümü Page 20

Kendiliğinden Organize Tekkatman (KOT) KOT molekülleri 3 ana kısımdan oluşur i. Baş Grupları ii. Ana yapı iii. Fonksiyonel gruplar KOT un oluşumunu etkileyen faktörler Oluşum zamanı Sıcaklık Ana yapının aromatikliği Molekülün büyüklüğü KOT un konsantrasyonu ve çözgeni KOT un uzunluğu Page 21

Polimer LED ve OLED oluşturma Vakumlu termal buharlaştırma sistemi Spin-coating system PEDOT-PSS PFO MEH-PPV TPD NPB Alq 3 Page 22

Neden ITO üzeri KOT? İnorganik(ITO)/organik arayüzeyinde zayıf bağlanma ITO nun fermi enerji düzeyi ile HTL nin HOMO seviyesi arası yüksek bariyer ITO/KOT/HTL; arasında KOT, HTL yapısına benzerlik göstererek tek bir yapıymış gibi davranır, yük iletimi artar. Literatürde Anot ve katottan yapılacak yük iyleştirmeleri OLED in performansını artırdığı gözlemlenmiştir. Page 23

Deneysel aşamalar ve OLED Oluşturma Temizlik ve Oksijen plazma ile yüzeyi aktifleştirme ITO ve KOT materyallerin hazırlanması ITO nun bir kısmının kaldırılması ITO2nun temizlenmesi (Ultrasonic) Oksijen Plazma KOT un ITO üzerine kaplanması Organik tabakaların ve Metallerin kaplanması Page 24

Thermal Evaporation Systems Chamber Thickness Monitor Power Supply Throotle Sample holder Melting pots Thickness Monitor 25 Page 25

Characteristic of OLED Current (ma) Keithley 2400 sourcemeter OLED device 3 2.5 2 bareito 5-MePIFA 5-DPIFA 1.5 1 0.5 0 0 5 10 15 20 25 Voltage (V) Page 26 Current Voltage plots of OLEDS fabricated with modified and unmodified ITO substrates.

ODA SICAKLIĞINDA (25 o C) KOT Oluşumu Kimysal bağlanma Moleküller arası etkileşim Reaksiyona girmeyenler ITO Aktif asit gruplarına sahip KOT molekülleri KOT oluşumu Page 27 1mM KOT çözeltileri ITO

Organik ve Katot metallerin kaplanması Vacuum Chamber Thickness Monitor Sample Holder Crystal Detector Evaporation Chamber Power Supply Sample Holder Crystal Detector Crucible and Heater Turbo Molecular Pump Power Supply Organik Moleküller (NPB & Alq 3 ) Rough Pompası Source Boat Metaller için (Al) Shutter Kullanılan maske Page 28

HOW DOES A OLED WORK? e e + e + e Page 29

Separating electrons and holes: A prerequisite for photovoltaic applications Blending C 60 and p-conjugated polymer Recombination of P+ and P- reduces device efficiency From: Christoph J. Brabec, N. Serdar Sariciftci, and Jan C. Hummelen, Advanced Functional Materials 11 (2001). Page 30 Nearly 100% electron transfer to the C60 Because of bipolaron BP 2+ formation minimal back transfer Polymer has good hole mobilities Design of interface and electron transport are bottle necks

HOW DOES AN OLED WORK? By Dr. Mahmu t Kus e + e + e Page 31

Fotovoltaik Kayanağın Fiziği + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - n-tipi yarıiletken p-tipi yarıiletken

ORGANİK BOYA ESASLI GÜNEŞ PİLİ NASIL ÇALIŞIYOR? e CB 4,2eV S * /S + 3,7eV ELEKTROLİT (I - /I 3- ) Sayıcı Elektrot T C O E F TiO 2 7,4eV PMI 6,1eV e e V=V oc 4,85 ev 4,7eV e VB S/S + yük Page 10.12.2013 33 E.Ü. Güneş Enerjisi Enstitüsü 33

1- Pasif Matrix Oled (PMOLED) Katot şeritlere organik tabakalara ve anot şeritlerine sahiptir. Anot şeritler katot şeritlere dikey ayarlanır. Katot ve anodun kesişme noktası, ışığın yayıldığı yer olan pikselleri meydana getirir. Dışardan gelen devre hangi piksellerin açık kalacağını ve hangi piksellerin kapalı kalacağını belirleyerek seçilmiş olan anot ve katot şeritlerini akıma katar. PMOLED lerin yapılması kolaydır. Ancak OLEDlerin diğer çeşitlerinden daha fazla enerji tüketirler. bunun temel sebebi dış devre için gerekli olan güçtür. PMOLED ler en çok yazı ve şekillerde verimlidir. Daha çok mp3 oynatıcı, PDA lar ve cep telefonları gibi küçük ekranlı aletlerde kullanılır. Page 34

2- Aktif Matrix Oled (AMOLED) İnce film transistor düzenlemesine sahiptir. Bu düzenleme hangi piksellerin görüntü vermek için açık kalacağını belirleyen devredir. AMOLED ler PMOLED lerden daha az güç tüketirler. Çünkü ince film transistor sergisi dışarıdan gelen devreden daha az güç gerektirir. Bu yüzden onlar büyük görüntüler için verimlidir. AMOLED ler aynı zamanda video için uyumlu daha hızlı canlandırma oranına sahiptir. AMOLED lerin en iyi kullanımı bilgisayar ekranlarında, dev ekran televizyonlarda, elektronik işaret ve reklam panolarındadır. Page 35

Thanks for your attention Page 36