Fotovoltaik hücreler için metal katkılı ZnO nanoyapıların üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of metal doped ZnO nanostructures for photovoltaic cells
- Tez No: 803171
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NESLİHAN ÜZAR KILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde gezegenimiz, birincil enerji kaynağı olarak fosil yakıtların aşırı kullanılması nedeniyle, küresel ısınma sorunları yaşamaktadır. Buna ek olarak, bu fosil kaynaklarının hızla tükenmesi, tüketimin üretime göre fazla olmasından kaynaklanan yüksek fiyatlar, çevreye ve insan sağlına vermiş olduğu zararlar ile enerji güvenliği gibi birçok alanda sorunlar yaşanmaktadır. Bu nedenle son zamanlarda güvenli, temiz ve çevre dostu olan yenilenebilir enerji kaynaklarına ilgi artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından Güneş tüm yaşamın kaynağı olması, bol ve bedava bir doğal kaynak olmasından dolayı en çok bilimsel çalışmaların yapıldığı konulardan biridir. Güneş pilleri (fotovoltaik hücreler) p-n yarıiletken malzemelere dayalıdır. Güneş pilleri çalışmalarında üretimin kolay olması, ucuz ve toksik olmayan bir malzeme olmasından dolayı ZnO (çinko oksit) çok kullanılmaktadır. Ancak ZnO elementinin geniş bant aralığına sahip olması fotovoltaik hücre veriminde olumsuz durumlara yol açmaktadır. Bu tez çalışmasında çinko oksidin iletkenliğini artırmak ve geniş bant aralığını daraltmak için Co (kobalt), B (bor) ve Fe (demir) elementleri katkılanmıştır. Malzemeler soljel yöntemi ile nano boyutta üretilmiştir. Optiksel, elektriksel ve yapısal karakterizasyonlarının belirlenmesi için üretilen malzemeler cam altlıklar üzerine daldırma kaplama yöntemi ile kaplanmıştır. Fotovoltaik özelliklerinin araştırılması içinde püskürtme yöntemi kullanılarak p tipi silikon altıklar üzerine kaplama yapılmıştır. Nano boyutta üretilen kristal malzemelerin bazılarında optiksel ve elektriksel özelliğinin geliştiği, fotovoltaik hücre olarak saf ZnO nanoyapılara göre Fe-B katkılı güneş hücreleri için veriminin arttığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, our planet is experiencing global warming problems due to the excessive use of fossil fuels as a primary energy source. In addition, there are problems in many areas such as the rapid depletion of these fossil resources, the high prices caused by the consumption being more than the production, the damage to the environment and human health, and energy security. For this reason, interest in renewable energy sources, which are safe, clean and environmentally friendly, has been increasing recently. As one of the renewable energy sources, the sun is one of the most scientific studies because it is the source of all life and is an abundant and free natural resource. Solar cells (photovoltaic cells) are based on p-n semiconductor materials. ZnO (zinc oxide) is widely used in solar cell studies because it is easy to manufacture, inexpensive and non-toxic material. However, the fact that the ZnO element has a wide band gap leads to negative situations in the efficiency of photovoltaic cells. In this thesis, Co (cobalt), B (boron) and Fe (iron) elements were added to increase the conductivity of zinc oxide and to narrow the wide band gap. The materials were produced in nano size by sol-gel method. In order to determine their optical, electrical and structural characterizations, the produced materials were coated on glass substrates by dip coating method. In the investigation of photovoltaic properties, coating was made on p-type silicon substrates by using the spraying method. It has been observed that the optical and electrical properties of some of the crystal materials produced in nano size have improved, and the efficiency for Fe-B co-doped solar cells has increased compared to pure ZnO nanostructures as photovoltaic cells.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of nano-inorganic/organic hybrid solar cells
Nano-inorganik/organik hibrit güneş pillerinin imalatı ve karakterizasyonu
ÖZGÜR KÜÇÜKGENÇ
Doktora
İngilizce
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH DUMLUDAĞ
- Katkılı çinko oksit ince filmlerin püskürtülerek kaplama tekniği ile üretilmesi ve polimer güneş hücrelerinde kullanılması
Fabrication of doped zinc oxide thin films by spray coating technique and its application in polymer solar cells
KEZİBAN GEGİN
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiDüzce ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET DEMİR
DOÇ. DR. ARİF KÖSEMEN
- Muhtelif metal katkılı ve katkısız ZnO yapıların elektrokimyasal kaplama ile üretimi ve bu yapıların organik güneş hücrelerinde kullanımı
The production of pure and various doped ZnO structures by the electrochemical deposition technique and the use of these structures in organic solar cells
NAGİHAN UYANIK KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİT EREN SAN
- Metal katkılı TiO2 ve indirgenmiş grafen oksit temelli elektrotlar kullanılarak boya duyarlı güneş hücrelerinin üretilmesi, karakterizasyonu ve performanslarının incelenmesi
Production, characterization, and performance investigation of dye-sensitized solar cells using metal-doped TiO2 and reduced graphene oxi̇de-based electrodes
BERRAK ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENES ŞAYAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL İĞMAN
- Planar perovskite solar cells with metal oxide transport layers by co-evaporation and hybrid vapor-solution sequential method
Birlikte buharlaştırma ve hibrit buhar çözeltisi sıralı yöntemi ile metal oksit delik (Hole) taşıma katmanlı düzlemsel perovskit güneş hücreleri
WIRIA SOLTANPOOR
Doktora
İngilizce
2020
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK YERCİ