Polyfluorene
پولی فلورین فارمولا والا ایک پولیمر ہے، جو ایک لکیری سلسلہ میں منسلک فلورین اکائیوں پر مشتمل ہوتا ہے-خاص طور پر، معیاری فلورین نمبرنگ میں کاربن ایٹم 2 اور 7 پر۔ اسے بینزین کے بجتوں کی ایک زنجیر کے طور پر بھی بیان کیا جا سکتا ہے جو پیرا پوزیشنوں (ایک پولی پیرافینیلین) میں منسلک ہوتی ہے جس میں ایک اضافی میتھلین پل ہوتا ہے جو ہر جوڑی کے بجتوں کو جوڑتا ہے۔ ہر اکائی میں دو بینزین کے حلقے پولی فلورین کو ایک خوشبودار ہائیڈرو کاربن، خاص طور پر کنجوگیٹڈ پولیمر بناتے ہیں، اور اسے قابل ذکر نظری اور برقی خصوصیات دیتے ہیں، جیسے کہ موثر فوٹو لومینسینس۔ جب ایک کلاس کے طور پر بات کی جاتی ہے تو، پولی فلورین اس پولیمر کے مشتق ہوتے ہیں، جو کچھ ہائیڈروجن ایٹموں کو دوسرے کیمیائی گروپوں کے ذریعہ تبدیل کرکے، اور/یا کچھ فلورین اکائیوں کے لیے دوسرے مونومرز کو تبدیل کرکے حاصل کیے جاتے ہیں۔ روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس، فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹرز، پلاسٹک سولر سیل اور دیگر نامیاتی الیکٹرانک ایپلی کیشنز میں ممکنہ استعمال کے لیے ان پولیمرز کی تحقیقات کی جا رہی ہیں۔ وہ دوسرے لومینسینٹ کنجوگیٹڈ پولیمرز میں نمایاں ہیں کیونکہ ان کی روشنی کی پیداوار کی طول موج کو متبادلات کے مناسب انتخاب کے ذریعے پورے مرئی سپیکٹرم کے ذریعے ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ فلورین، پولی فلورین مشتقات میں دہرائی جانے والی اکائی، کو کوئلے کے ٹار سے الگ کیا گیا تھا اور اسے 1883 سے پہلے مارسلین برتھیلوٹ نے دریافت کیا تھا۔ اس کا نام اس کے دلچسپ فلوروسینس سے نکلتا ہے (اور فلورائن سے نہیں، جو اس کے عناصر میں سے ایک نہیں ہے)۔ فلورین 20 ویں صدی کے اوائل سے وسط تک، دیگر چیزوں کے علاوہ، کیمیائی ساخت سے متعلق رنگ کی تغیرات (روشنی کے بجائے نظر آنے والی) کا موضوع بن گیا۔ چونکہ یہ ایک دلچسپ کروموفور تھا، محققین یہ سمجھنا چاہتے تھے کہ مالیکیول کے کون سے حصے کیمیائی طور پر رد عمل والے تھے، اور ان مقامات کو تبدیل کرنے سے رنگ پر کیا اثر پڑا۔ مثال کے طور پر، فلورین میں مختلف الیکٹران عطیہ کرنے والے یا الیکٹران قبول کرنے والے موئٹیز کو شامل کرکے، اور اڈوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرکے، محققین سالمے کا رنگ تبدیل کرنے میں کامیاب ہوئے۔ فلورین مالیکیول کی جسمانی خصوصیات پولیمر کے لیے قابل شناخت طور پر مطلوب تھیں۔ 1970 کی دہائی کے اوائل میں محققین نے اس حصے کو پولیمر میں شامل کرنا شروع کیا۔ مثال کے طور پر، فلورین کی سخت، پلینر شکل کی وجہ سے فلورین پر مشتمل پولیمر کو بہتر تھرمو مکینیکل استحکام کا مظاہرہ کرنے کے لیے دکھایا گیا۔ تاہم، فلورین کی آپٹو الیکٹرانک خصوصیات کو پولیمر میں ضم کرنا زیادہ امید افزا تھا۔ فلورین (مکمل طور پر مربوط شکل میں) کے آکسیڈیٹیو پولیمرائزیشن کی رپورٹیں کم از کم 1972 سے موجود ہیں۔ تاہم، یہ 1977 میں ہیگر، میکڈیرمڈ اور شیراکاوا کے ذریعہ پیش کردہ ڈوپڈ پولی ایکٹیلین کی انتہائی تشہیر شدہ اعلی چالکتا کے بعد تک نہیں تھا کہ کنجوگیٹڈ پولیمر کی الیکٹرانک خصوصیات میں خاطر خواہ دلچسپی شروع ہوئی۔ جیسے جیسے پلاسٹک کے انعقاد میں دلچسپی بڑھتی گئی، فلورین کو دوبارہ استعمال مل گیا۔ فلورین کی خوشبودار نوعیت اسے ایک کنڈکٹنگ پولیمر کا ایک بہترین امیدوار جزو بناتی ہے کیونکہ یہ چارج کو مستحکم اور منظم کر سکتا ہے۔ 1980 کی دہائی کے اوائل میں فلورین کو 10−4 S cm−1 کی چالکتا کے ساتھ کنجوگیٹڈ پولیمر فلموں میں الیکٹروپولائمرائز کیا گیا تھا۔ نظری خصوصیات (جیسے متغیر روشنی اور مرئی روشنی سپیکٹرم جذب) جو فلورین کے پولیمر میں توسیعی کنجگیشن کے ساتھ ہوتی ہیں ڈیوائس ایپلی کیشنز کے لیے تیزی سے پرکشش ہو گئی ہیں۔ 1990 کی دہائی کے دوران اور 2000 کی دہائی میں، بہت سے آلات جیسے نامیاتی روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس (او ایل ای ڈی)، نامیاتی شمسی خلیات، نامیاتی پتلی فلم ٹرانجسٹرز، اور بائیو سینسروں نے پولی فلورینز کی روشن، الیکٹرانک اور جذب کرنے والی خصوصیات سے فائدہ اٹھایا ہے۔ خصوصیات پولی فلورینز پولیمر کی ایک اہم کلاس ہیں جن میں برقی اور فوٹو ایکٹو دونوں مواد کے طور پر کام کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ یہ جزوی طور پر فلورین کی شکل کی وجہ سے ہے۔ فلورین عام طور پر طیارہ دار ہوتا ہے۔ اس کے دو بینزین بجتوں کے درمیان ربط پر پی-آربیٹل اوورلیپ کے نتیجے میں مالیکیول کے پار کنجگیشن ہوتا ہے۔ یہ بدلے میں بینڈ کے فرق کو کم کرنے کی اجازت دیتا ہے کیونکہ پرجوش حالت کے مالیکیولر آربیٹلز کو ڈی لوکلائز کیا جاتا ہے۔ چونکہ ڈی لوکلائزیشن کی ڈگری اور مالیکیول پر آربیٹلز کا مقامی مقام اس کے متبادلات کے الیکٹران عطیہ کرنے (یا واپس لینے) کے کردار سے متاثر ہوتا ہے، اس لیے بینڈ گیپ انرجی مختلف ہو سکتی ہے۔ بینڈ گیپ پر یہ کیمیائی کنٹرول روشنی کی توانائیوں کو محدود کرکے مالیکیول کے رنگ کو براہ راست متاثر کرتا ہے جسے وہ جذب کرتا ہے۔ پولی فلورین مشتقات میں دلچسپی ان کی اعلی فوٹو لومینسینس کوانٹم کارکردگی، اعلی تھرمل استحکام، اور ان کی آسان رنگ ٹیونیبلٹی کی وجہ سے بڑھ گئی ہے، جو کم بینڈ-گیپ شریک مونومرز کو متعارف کروا کر حاصل کی گئی ہے۔ نامیاتی روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس (او ایل ای ڈی) کو ٹیون کرنے میں اس کے ممکنہ استعمال کی وجہ سے اس شعبے میں تحقیق میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ او ایل ای ڈی میں، پولی فلورینز مطلوب ہیں کیونکہ وہ کنجوگیٹڈ پولیمرز کا واحد خاندان ہیں جو اعلی کارکردگی اور کم آپریٹنگ وولٹیج کے ساتھ پوری مرئی رینج میں پھیلے ہوئے رنگوں کا اخراج کر سکتے ہیں۔ مزید برآں، پولی فلورینز زیادہ تر سالوینٹس میں نسبتا گھلنشیل ہوتے ہیں، جو انہیں عام استعمال کے لیے مثالی بناتے ہیں۔ پولی فلورینز کا ایک اور اہم معیار ان کی تھرموٹروپک مائع کرسٹلینیٹی ہے جو پولیمرز کو رگڑنے والی پولیمائڈ تہوں پر صف بندی کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ تھرموٹروپک مائع کرسٹلینیٹی سے مراد پولیمر کی مائع کرسٹل مرحلے میں مرحلے کی منتقلی کی نمائش کرنے کی صلاحیت ہے کیونکہ درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے۔ یہ مائع کرسٹل ڈسپلے (ایل سی ڈی) کی ترقی کے لیے بہت اہم ہے کیونکہ مائع کرسٹل ڈسپلے کی ترکیب کے لیے ضروری ہے کہ خلیے کی دو شیشے کی سطحوں پر مائع کرسٹل مالیکیولز کو دو پولرائزر ورقوں کے متوازی سیدھا کیا جائے۔ یہ صرف خلیے کی اندرونی سطحوں کو پولیمائڈ کی پتلی، شفاف فلم سے لپیٹ کر کیا جا سکتا ہے جسے پھر مخمل کے کپڑے سے رگڑا جاتا ہے۔ اس کے بعد مائکروسکوپک نالی پولیمائڈ پرت میں پیدا ہوتی ہیں اور پولیمائڈ، پولی فلورین کے ساتھ رابطے میں مائع کرسٹل رگڑ کی سمت میں سیدھا ہو سکتا ہے۔ ایل سی ڈی کے علاوہ، پولی فلورین کو روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس (ایل ای ڈی) کی ترکیب کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پولی فلورین نے ایل ای ڈی کو جنم دیا ہے جو 20 سے زیادہ کے پولرائزیشن تناسب اور 100 سی ڈی ایم − 2 کی چمک کے ساتھ پولرائزڈ روشنی کا اخراج کر سکتے ہیں۔ اگرچہ یہ بہت متاثر کن ہے، یہ عام ایپلی کیشنز کے لیے کافی نہیں ہے۔ پولی فلورینز سے وابستہ چیلنجز اکثر تھرمل اینیلنگ پر یا جب کرنٹ ان سے گزرتا ہے تو ایکزیمر اور مجموعی تشکیل دونوں کو ظاہر کرتے ہیں۔ ایکسائمر کی تشکیل میں پولیمر کی ڈائمرائزڈ اکائیوں کی نسل شامل ہوتی ہے جو خود پولیمر سے کم توانائیوں پر روشنی خارج کرتی ہیں۔ یہ زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے پولی فلورینز کے استعمال میں رکاوٹ پیدا کرتا ہے، بشمول روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس (ایل ای ڈی)۔ جب ایکسائمر یا مجموعی تشکیل ہوتی ہے تو یہ چارج کیریئر ریکومبینیشن کی کارکردگی کو کم کرکے ایل ای ڈی کی کارکردگی کو کم کرتا ہے۔ ایکسائمر کی تشکیل بھی اخراج کے سپیکٹرم میں سرخ تبدیلی کا سبب بنتی ہے۔ پولی فلورینز بھی سڑ سکتے ہیں۔ دو معروف طریقے ہیں جن میں سڑنا ہو سکتا ہے۔ پہلے میں پولیمر کا آکسیکرن شامل ہوتا ہے جو ایک خوشبودار کیٹون کی تشکیل کا باعث بنتا ہے، جو فلوروسینس کو بجھاتا ہے۔ دوسرے سڑنے کے عمل کے نتیجے میں جمع ہوتا ہے جس کے نتیجے میں سرخ شفٹ شدہ فلوروسینس، شدت میں کمی، ایکسائٹن ہجرت اور ایکسائمرز کے ذریعے آرام ہوتا ہے۔ محققین نے ایکزیمر کی تشکیل کو ختم کرنے اور پولی فلورین کی کارکردگی کو بڑھانے کی کوشش کی ہے جس میں پولی فلورین کو اینتھراسین کے ساتھ کوپولیمرائز کیا گیا ہے اور بڑے گروپوں کے ساتھ پولی فلورین کو اینڈ کیپنگ کیا گیا ہے جو ایکزیمر کی تشکیل میں رکاوٹ بن سکتے ہیں۔ مزید برآں، محققین نے فلورین کی نو پوزیشن پر بڑے متبادل شامل کرنے کی کوشش کی ہے تاکہ ایکسائمر اور مجموعی تشکیل کو روکا جا سکے۔ مزید برآں، محققین نے فلورین-ٹرائریلامائن کوپولیمرز اور دیگر ملٹی لیئر ڈیوائسز کی ترکیب کرکے ایل ای ڈی کو بہتر بنانے کی کوشش کی ہے جو پولی فلورینز پر مبنی ہیں جنہیں کراس لنک کیا جا سکتا ہے۔ ان میں روشن فلوروسینس اور معقول استعداد پائی گئی ہے۔ جمع کرنے کا مقابلہ کیمیائی ساخت کو تبدیل کرکے بھی کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر، جب کنجوگیٹڈ پولیمر مجموعی ہوتے ہیں، جو کہ ٹھوس حالت میں قدرتی ہوتے ہیں، تو ان کا اخراج خود بجھایا جا سکتا ہے، جس سے لومینسینٹ کوانٹم کی پیداوار کم ہوتی ہے اور لومینسینٹ ڈیوائس کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔ اس رجحان کی مخالفت میں، محققین نے انتہائی شاخ دار پولی فلورین بنانے کے لیے ٹرائی فنکشنل مونومرز کا استعمال کیا ہے جو متبادلات کی بڑی تعداد کی وجہ سے جمع نہیں ہوتے ہیں۔ اس ڈیزائن کی حکمت عملی نے ٹھوس حالت میں 42 فیصد کی لومینسینٹ کوانٹم پیداوار حاصل کی ہے۔ یہ حل مواد کی عمل کاری میں آسانی کو کم کرتا ہے کیونکہ شاخ دار پولیمر میں زنجیر کی پیچیدگی اور ناقص گھلنشیلتا میں اضافہ ہوتا ہے۔ عام طور پر پولی فلورینز کو درپیش ایک اور مسئلہ ایک مشاہدہ شدہ وسیع سبز، پرجیوی اخراج ہے جو او ایل ای ڈی کے لیے درکار رنگ کی پاکیزگی اور کارکردگی سے ہٹ جاتا ہے۔ ابتدائی طور پر ایکسائمر کے اخراج سے منسوب، یہ سبز اخراج فلورین پولیمر ریڑھ کی ہڈی (مونومر پر نو پوزیشن کی آکسیکرن) کے ساتھ کیٹون نقائص کی تشکیل کی وجہ سے دکھایا گیا ہے جب فلورین مونومر کی نو پوزیشنوں پر نامکمل متبادل ہوتے ہیں۔ اس سے نمٹنے کے راستوں میں مونومر کی فعال جگہ کے مکمل متبادل کو یقینی بنانا، یا خوشبودار متبادل شامل کرنا شامل ہے۔ یہ حل ایسے ڈھانچے پیش کر سکتے ہیں جن میں زیادہ سے زیادہ بلکنیس کی کمی ہو یا مصنوعی طور پر مشکل ہو۔ ترکیب اور ڈیزائن کنجوگیٹڈ پولیمر، جیسے پولی فلورین، کو مختلف قسم کے ایپلی کیشنز کے لیے مختلف خصوصیات کے ساتھ ڈیزائن اور ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ مالیکیولز کا رنگ فلورین یا پولی فلورین میں کومونومرز پر متبادل کے کردار کو عطیہ کرنے یا واپس لینے والے الیکٹران پر مصنوعی کنٹرول کے ذریعے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ پولیمر کی گھلنشیلتا اہم ہے کیونکہ سولیوشن اسٹیٹ پروسیسنگ بہت عام ہے۔ چونکہ کنجوگیٹڈ پولیمر، ان کے پلینر ڈھانچے کے ساتھ، مجموعی ہوتے ہیں، اس لیے پولیمر کی گھلنشیلتا کو بڑھانے کے لیے بڑی سائیڈ چینز (فلورین کی 9 پوزیشن میں) شامل کی جاتی ہیں۔ آکسیڈیٹیو پولیمرائزیشن فلورین کی ابتدائی پولیمرائزیشنز اے ایل سی ایل 3 یا ایف ای سی ایل 3 کے ساتھ آکسیڈیٹیو پولیمرائزیشن، اور زیادہ عام طور پر الیکٹروپولائمرائزیشن تھیں۔ الیکٹروپولیمرائزیشن پتلی، اگھلنشیل کنڈکٹنگ پولیمر فلمیں حاصل کرنے کا ایک آسان راستہ ہے۔ تاہم، اس تکنیک کے کچھ نقصانات ہیں کہ یہ کنٹرولڈ چین گروتھ پولیمرائزیشن فراہم نہیں کرتی ہے، اور اس کی ناقابل حل پذیری کے نتیجے میں پروسیسنگ اور خصوصیت مشکل ہے۔ آکسیڈیٹیو پولیمرائزیشن سلسلہ وار نمو کے لیے مونومر پر اسی طرح کی ناقص سائٹ سلیکٹیویٹی پیدا کرتی ہے جس کے نتیجے میں پولیمر کی ساخت کی باقاعدگی پر ناقص کنٹرول ہوتا ہے۔ تاہم، آکسیڈیٹیو پولیمرائزیشن گھلنشیل پولیمر (سائیڈ چین پر مشتمل مونومرز سے) پیدا کرتی ہے جو جوہری مقناطیسی گونج کے ساتھ زیادہ آسانی سے نمایاں ہوتے ہیں۔ کراس جوڑی پولیمرائزیشن پولیمرک خصوصیات کے ڈیزائن کے لیے پولیمر کی ساخت پر زبردست کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، کم بینڈ گیپ والے پولیمرز کو باقاعدگی سے متبادل الیکٹران ڈونیٹنگ اور الیکٹران قبول کرنے والے مونومرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ حال ہی میں، بہت سی مشہور کراس-جوڑی کیمیاؤں کا اطلاق پولی فلورینز پر کیا گیا ہے اور انہوں نے کنٹرول شدہ پولیمرائزیشن کو فعال کیا ہے۔ پیلیڈیم-اتپریرک جوڑی کے رد عمل جیسے سوزوکی جوڑی، ہیک جوڑی، وغیرہ کے ساتھ ساتھ نکل اتپریرک یاماموٹو اور گرگنارڈ جوڑی کے رد عمل کو فلورین مشتقات کی پولیمرائزیشن پر لاگو کیا گیا ہے۔ اس طرح کے راستوں نے پولی فلورینز کی خصوصیات پر بہترین کنٹرول کو قابل بنایا ہے۔ اوپر دکھایا گیا فلورین-ایتھوپین-بینزوتھیاڈیازول کوپولیمر، 1.78 eV کے بینڈ گیپ کے ساتھ جب سائیڈ چینز الکوسی ہوتی ہیں تو نیلی دکھائی دیتی ہے کیونکہ یہ سرخ طول موج میں جذب ہو رہی ہوتی ہے۔ ڈیزائن جدید جوڑی کیمیایات پولی فلورینز کی دیگر خصوصیات کو پیچیدہ سالماتی ڈیزائنوں کے نفاذ کے ذریعے کنٹرول کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ مندرجہ بالا پولیمر ڈھانچے کی تصویر میں بہترین فوٹوولومینسینٹ کوانٹم پیداوار (جزوی طور پر اس کے فلورین مونومر کی وجہ سے) بہترین استحکام (اس کے آکسیڈیازول کومونومر کی وجہ سے) اچھی گھلنشیلتا (اس کی بہت سی اور شاخوں والی الکائل سائیڈ چینز کی وجہ سے) ہے اور اس میں دوسرے مالیکیولز یا سبسٹریٹ میں ٹیتھرنگ میں آسانی کے لیے ایک امین فنکشنلائزڈ سائیڈ چین ہے۔ مثال کے طور پر، پولی فلورینز کے روشن رنگ کو (نیلے سے سبز-پیلے رنگ میں) فعال گروپوں کو شامل کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے جو پرجوش حالت کے انٹرا مالیکیولر پروٹون کی منتقلی میں حصہ لیتے ہیں۔ الکحل سائیڈ گروپوں کے لیے الکوکسی سائیڈ چینز کا تبادلہ الکحل سے نائٹروجن (آکسیڈیازول پر) میں پروٹون کی قابل واپسی منتقلی کے ذریعے توانائی کی کھپت (اور اخراج میں ریڈ شفٹ) کی اجازت دیتا ہے۔ یہ پیچیدہ سالماتی ڈھانچے ان خصوصیات کے لیے بنائے گئے تھے اور صرف ان کے ترتیب اور سائیڈ گروپ کی فعالیت پر محتاط کنٹرول کے ذریعے ہی ان کا ادراک کیا جا سکا۔ ایپلی کیشنز نامیاتی روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس (او ایل ای ڈی) حالیہ برسوں میں بہت سی صنعتی کوششوں نے پولی فلورینز کا استعمال کرتے ہوئے روشنی کے رنگ کو ٹیون کرنے پر توجہ مرکوز کی ہے۔ یہ پایا گیا کہ پولی فلورینز میں سبز یا سرخ اخراج کرنے والے مواد کو ڈوپ کرنے سے پولیمرز کے ذریعے خارج ہونے والے رنگ کو ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ پولی فلورین ہومو پولیمر زیادہ توانائی والی نیلی روشنی خارج کرتے ہیں، اس لیے وہ فورسٹر ریزونینس انرجی ٹرانسفر (ایف آر ای ٹی) کے ذریعے کم توانائی خارج کرنے والوں کو توانائی منتقل کر سکتے ہیں۔ ڈوپنگ کے علاوہ، فلورین مونومرز کو دیگر کم بینڈ گیپ مونومرز کے ساتھ کوپولیمرائز کرکے پولی فلورینز کے رنگ کو ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ ڈاؤ کیمیکل کمپنی کے محققین نے 5,5-ڈائبرومو-2,2-بیتھوفین کا استعمال کرتے ہوئے کوپولیمرائزیشن کو متبادل بنا کر کئی فلورین پر مبنی کوپولیمرز کی ترکیب کی جس میں زرد اخراج اور 4,7-ڈائبرومو-2,1,3-بینزوتھیاڈیازول دکھایا گیا، جس نے سبز اخراج کو ظاہر کیا۔ دیگر کوپولیمیرائزیشنز بھی موزوں ہیں۔ آئی بی ایم کے محققین نے 3,9 (10)-ڈبروموپیریلین، 4,4-ڈبرومو-آر-سائانوسٹیلبین، اور 1,4-بیس (2-(4-بروموفینائل)-1-سائانوونائل)-2-(2-ایتھلہیکسیل)-5-میتھوکسائی بینزین کے ساتھ فلورین کی بے ترتیب کوپولیمرائزیشن انجام دی۔ پولی فلورین کے اخراج کو نیلے رنگ سے پیلے رنگ میں تبدیل کرنے کے لیے شریک مونومر کی صرف ایک چھوٹی سی مقدار، تقریبا 5 فیصد کی ضرورت تھی۔ یہ مثال مزید واضح کرتی ہے کہ فلورین مونومر سے کم بینڈ گیپ والے مونومرز کو متعارف کروا کر، پولیمر کے ذریعے خارج ہونے والے رنگ کو ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ پولی فلورین کے ذریعے خارج ہونے والے رنگ کو کنٹرول کرنے کے ایک ذریعہ کے طور پر مختلف موئٹیز کے ساتھ نو پوزیشن پر متبادل کا بھی جائزہ لیا گیا ہے۔ ماضی میں محققین نے الکائل کے متبادلات کو نویں پوزیشن پر رکھنے کی کوشش کی ہے، تاہم یہ پایا گیا ہے کہ الکوکسائیفینائل گروپوں جیسے بلکیر گروپوں کو ڈال کر، پولیمرز نے نیلے اخراج کے استحکام اور پولیمر روشنی خارج کرنے والے اعلی ڈایڈڈ کی کارکردگی کو بڑھایا تھا (ان پولیمرز کے مقابلے میں جن میں نویں پوزیشن پر الکائل کے متبادلات ہوتے ہیں)۔ پولیمر شمسی خلیات پولی فلورینز کا استعمال پولیمر شمسی خلیات میں بھی کیا جاتا ہے کیونکہ ان کا پراپرٹی ٹیوننگ سے لگاؤ ہوتا ہے۔ دیگر مونومرز کے ساتھ فلورین کی کوپولیمرائزیشن محققین کو فوٹو وولٹک کارکردگی کو بڑھانے کے ایک ذریعہ کے طور پر جذب اور الیکٹرانک توانائی کی سطح کو بہتر بنانے کی اجازت دیتی ہے۔ مثال کے طور پر، پولی فلورینز کے بینڈ کے فرق کو کم کرکے، پولیمر کے جذب کرنے والے سپیکٹرم کو شمسی سپیکٹرم کے زیادہ سے زیادہ فوٹون بہاؤ والے علاقے کے ساتھ موافق ہونے کے لیے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ اس سے شمسی خلیے کو سورج کی زیادہ توانائی جذب کرنے اور اس کی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی کو بڑھانے میں مدد ملتی ہے۔ فلورین کے ڈونر-ایکسیپٹر اسٹرکچرڈ کوپولیمرز نے 4 فیصد سے زیادہ استعداد حاصل کی ہے جب ان کے جذب کے کنارے کو 700 این ایم تک دھکیل دیا گیا تھا۔ پولی فلورائنز کے ڈیزائن کے ذریعے پولیمر شمسی خلیوں کے وولٹیج میں بھی اضافہ کیا گیا ہے۔ یہ آلات عام طور پر الیکٹران قبول کرنے اور الیکٹران عطیہ کرنے والے مالیکیولز کو ملا کر تیار کیے جاتے ہیں جو بجلی پیدا کرنے کے لیے علیحدہ چارج میں مدد کرتے ہیں۔ پولیمر مرکب شمسی خلیوں میں، آلہ کے ذریعہ پیدا ہونے والے وولٹیج کا تعین پولیمر کے سب سے زیادہ قبضہ شدہ سالماتی مدار (HOMO) توانائی کی سطح کو عطیہ کرنے والے الیکٹران اور سب سے کم غیر قبضہ شدہ سالماتی مدار (LUMO) توانائی کی سطح کو قبول کرنے والے الیکٹران کے درمیان فرق سے ہوتا ہے۔ کنجوگیٹڈ پولیمرز میں الیکٹران واپس لینے والے لاکٹ مالیکیولز کو شامل کرکے، ان کی ہومو توانائی کی سطح کو کم کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر کنجوگیٹڈ سائیڈ چینز کے آخر میں الیکٹرونگیٹیو گروپس کو شامل کرکے، محققین نے پولی فلورین کوپولیمر کے HOMO کو −530 eV تک کم کر دیا اور سولر سیل کے وولٹیج کو 0.99 V تک بڑھا دیا۔ عام پولیمر سولر سیل فلرین مالیکیولز کو الیکٹران قبولیت کے طور پر استعمال کرتے ہیں کیونکہ ان کی کم LUMO توانائی کی سطح (ہائی الیکٹران وابستگی) ہوتی ہے۔ تاہم پولی فلورینز کی ٹیون ایبلٹی ان کے ایل یو ایم او کو الیکٹران قبولیت کے طور پر استعمال کے لیے مناسب سطح تک کم کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ اس طرح، پولی فلورین کوپولیمر پولیمر میں بھی استعمال کیے گئے ہیں: پولیمر مرکب شمسی خلیات، جہاں ان کے الیکٹران کو قبول کرنا، الیکٹران کا انعقاد اور روشنی کو جذب کرنے والی خصوصیات آلہ کی کارکردگی کی اجازت دیتی ہیں۔ مزید پڑھنے کے لیے حوالہ جات جسمانی نامیاتی کیمسٹری نامیاتی پولیمر