N-ZnS/p-NiSGüneş Pillerinin Kimyasal Sulu Çözelti Yöntemleri Kullanılarak Elde Edilmesi
Synthesis of n-ZnS/p-NiS Solar Cells Using Chemical Aqueous Solution Methods
- Tez No: 1001135
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA GÖDE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Çinko sülfür, Zinc sulfide
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, ITO/ZnS/NiS yapısında farklı ZnS ve NiS kalınlıklarına sahip dört adet güneş pili elde edilmiştir. Birinci aşamada Kimyasal Banyo Depolama metodu ile ITO(<10 Ω/sq) alt tabanlar üzerine 125 ve 150 dakika bekleme sürelerinde ZnS ince filmler üretilmiştir. Elde edilen ITO(<10 Ω/sq)/ZnS yapılar Ardışık İyonik Tabaka Adsorpsiyon ve Reaksiyonu (SILAR) tekniği ile 50 SILAR döngüsü sağlanarak NiS ince film ile kaplanmış ve GP-1 ve GP-2 olmak üzere iki adet güneş pili elde edilmiştir. İkinci aşamada Kimyasal Banyo Depolama metodu ile ITO(15-25 Ω/sq) alt tabanlar üzerine elde edilen ZnS ince filmlerin üzerine Hidrotermal Sentez yöntemi ile elde edilen NiS malzemenin Doctor Blade tekniği ile uygulanmasıyla GP-3 ve GP-4 güneş pilleri elde edilmiştir. Elde edilen yapıların X-ışını kırınım desenlerinden (XRD), birinci aşamada üretilen güneş pilleri olan GP-1 ve GP-2'nin amorf yapıda olduğu belirlenmiştir. UV-VIS spektrofotometresi kullanılarak soğurma ve geçirgenlik spekturumları incelenen güneş pillerinin direkt bant geçişine sahip olduğu görülmüştür ve GP-1 için yasak enerji aralığı (E_g) 1,65 eV ve 1,89 eV, GP-2 için 1,57 eV ve 2,23 eV olarak hesaplanmıştır. AM 1,5 G güneş simulatörü aydınlatması altında alınan I-V ölçümlerinden güneş pillerinin güç dönüşüm verimlilikleri hesaplanmıştır. Güneş pillerinin güç dönüşüm verimlilikleri, aydınlıkta GP-1 için % 0,4566 ve GP-2 için % 0,5926 olarak bulunmuştur. İkinci aşamada üretilen güneş pilleri GP-3 ve GP-4'ün X-ışını kırınım desenlerinden yapıların farklı fazların bileşiminden oluşacak şekilde kristallendiği görülmüştür. GP-3 ve GP-4'ün optik özellikleri incelenmiş ve yasak enerji aralıkları sırasıyla 2,63 eV ve 3,07 eV olarak belirlenmiştir. GP-3'ün farklı bölgelerinden alınan akım-gerilim değerlerinden en yüksek verimin elde edildiği bölgede % 7,08 değerine ulaşılmıştır. GP-4'ün farklı bölgelerinden alınan akım-gerilim değerlerinden en yüksek verimin elde edildiği bölgede ise % 8,20 değerine ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, four solar cells in ITO/ZnS/NiS structure with different ZnS and NiS thicknesses were synthesized. In the first stage, ZnS thin films were produced on ITO(<10 Ω/sq) substrates using Chemical Bath Deposition method within 125 and 150 minutes. The obtained ITO(<10 Ω/sq)/ZnS structures were coated with NiS thin films using the Sequential Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) technique by achieving 50 SILAR cycles and two solar cells, GP-1 and GP-2, were obtained. In the second stage, ZnS thin films were obtained on ITO(15-25 Ω/sq) substrates by the Chemical Bath Deposition method. The solar cells, GP-3 and GP-4 were obtained by applying NiS material, produced by hydrothermal synthesis onto the resulting ITO(15-25 Ω/sq)/ZnS structures using the Doctor Blade technique. X-ray diffraction patterns (XRD) of the obtained structures revealed that the solar cells produced in the first stage, GP-1 and GP-2, are amorphous. The solar cells whose absorption and transmittance spectra were examined using UV-VIS spectrophotometer were found to have direct band pass and the forbidden energy gaps (E_g) were calculated as 1.65 eV and 1.89 eV for GP-1, and 1.57 eV and 2.23 eV for GP-2. The power conversion efficiencies of the solar cells were calculated from I-V measurements taken under the illumination of AM 1.5 G spectrum. The power conversion efficiencies of the solar cells were found as 0.4566 % for GP-1 and 0.5926 % for GP-2 in light conditions. In the second stage, the X-ray diffraction patterns of the produced solar cells GP-3 and GP-4 showed that the structures crystallized in such a way that they consisted of different phase compositions. The optical properties of GP-3 and GP-4 were investigated and their forbidden energy gaps were determined to be 2.63 eV and 3.07 eV, respectively. Current and voltage values taken from different regions of GP-3 showed the highest efficiency reached was 7.08 % in one region. It was 8.20 % for GP-3.
Benzer Tezler
- The growth and characterization of Sn doped Al/ZnS/p-Si structures
Sn katkılı Al/ZnS/p-Si yapıların büyütülmesi ve karakterizasyonu
ŞİRİN UZUN ÇAM
Doktora
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET NECMEDDİN YAZICI
PROF. DR. SALİHA TÜLAY SERİN
- Zns/si heteroeklem diyotların yapısal, elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of structural, electrical and optical properties of the zns/si heterojunction diodes
HÜSEYİN KAAN KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAN KEMAL AKAY
- ZNS ve Cu2ZNS4(CZTS) ince filmlerin sentezi, karakterizasyonu ve optoelektronik uygulamaları
Synthesis, characterization and optoelectronic applications of ZNSand Cu2ZNS4(CZTS) thin films
ZEKİYE ABA
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiHarran ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH GÖKTAŞ
- Nanoyapıların fotovoltaik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of photovoltaic prosperties for nanostructures
MEHMET DAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NAMIK AKÇAY
- Arayüzey tabakalı metal-yarıiletken (MS) yapıların hazırlanması ve elektriksel özelliklerinin sıcaklık ve frekansa bağlı incelenmesi
Preparation of interface layer metal-semiconductor (MS) structures and analysis of electrical characteristics depending on temperature and frequency
AYSUN ARSLAN ALSAÇ
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİHA TÜLAY SERİN