Polianilin-pomza kompozitinin elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada polianilin ve polianilin-pomza kompozitlerinin elektriksel iletkenlik, foto-iletkenlik, soğurganlık ve termal özellikleri incelenmiştir. Sıcaklığa bağlı elektriksel iletkenlik ve foto-iletkenlik ölçümleri 80 - 400 K sıcaklık aralığında yapılmıştır. Ölçümler sonucunda her üç örneğin de yarıiletken davranışı sergilediği gözlenmiş, polianilin ve %15 pomza eklenmiş kompozit örneğin iletim mekanizmasının hoplama (Hopping) iletimi olduğu tespit edilmiştir. %36 pomza eklenmiş kompozit örneğin yapısının yüksek pomza miktarına bağlı olarak amorf özellik gösterdiği hesaplanan düşük aktivasyon enerjilerinden anlaşılmıştır. Soğurmanın dalgaboyuna bağlı spektrumu 300 - 900 nm aralığında çıkarılmış ve yasak enerji bant aralıklarının pomza oranının artışı ile azaldığı tespit edilmiştir. Termo-gravimetrik analizde her üç örnekte de su kaybına bağlı kütle azalmasının 300 K den sonra başladığı gözlenmiştir. Bu çalışma sonucunda, polianilin ve pomza kompozitlerinin düşük dirence ve yüksek bant aralığına sahip yarıiletken olarak hetero-eklem güneş pili aygıtlarında pencere tabakası olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

In this study, electrical conductivity, photo-conductivity, absorbance and termal properties of polyaniline and polyaniline-pumice composits were investigated. Temperature dependent conductivity and photo-conductivity measurements were carried out in the temperature range of 80 - 400 K. The measurements revealed that the dominant conduction mechanisms in polyaniline and %15 pumice composits were hopping conduction and all samples have shown semiconductor behavior. The low activation energies calculated for %36 pumice composit indicated that this sample has highly defective and degenerate structure due to the high pumice content. Absorbance spectrum has been taken in the wavelength range of 300 - 900 nm and it was found that the band gap values decreased as the pumice content is increased. Termo-gravimetric analysis have shown that for all samples, the mass loss has started above 300 K due to the water evaporation in the structures. As a result of this work, it was found that polyaniline and polyaniline-pumice composits had low resistivity and high band gaps and could be used as window layer semiconductors in heterojunction solar cell applications.