c-Si heteroeklem güneş hücrelerinde geçirgen iletken oksit katman olarak kullanılan indiyum kalay oksit ince filmlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of indium tin oxide thin films used as a transparent conductive oxide layer in c-Si heterojection solar cells
- Tez No: 901640
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE SEYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Enerji, Physics and Physics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Fiziksel buhar biriktirme, Güneş pilleri, Karakterizasyon, Physical vapour deposition, Solar cells, Characterization
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel temiz enerji talebinin artması, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını ve fotovoltaik (PV) teknolojilerinin önemini artırmıştır. Özellikle kristal silisyum (c-Si) güneş hücreleri, PV pazarının %90'ından fazlasını oluşturmakta olup, maliyet ve verimlilik odaklı araştırmalarda ön plana çıkmaktadır. Bu bağlamda, silisyum heteroeklem (SHJ) güneş hücreleri, sundukları yüksek performansla büyük ilgi görmektedir. Bu çalışmada, SHJ hücrelerinde kullanılan geçirgen iletken oksit (TCO) katmanı olarak İndiyum Kalay Oksit (ITO) ince filmlerinin optimizasyonu amaçlanmıştır. ITO filmlerinin karakterizasyonu ve optimizasyonu, sıcaklık, plazma gücü ve oksijen akış oranına bağlı olarak gerçekleştirilmiştir. Cam yüzeyler üzerinde 100 nm kalınlıkta ITO filmleri, farklı sıcaklıklarda (RT, 150, 175, 200, 225, 250 °C) PVD yöntemi ile üretilmiş; en iyi sonuç 200 °C'de elde edilmiştir. Sıcaklık optimizasyonunun ardından, farklı plazma güçlerinde (1800, 1850, 1900, 1950, 2000, 2050 W) ITO filmleri üretilmiş ve 2050 W güçte optimum sonuçlar alınmıştır. Ayrıca, oksijen akış oranları (0, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 5 sccm) denendiğinde, en uygun değer 2.5 sccm olarak belirlenmiştir. Optimizasyon çalışmasının SHJ güneş hücresinin verimliliği üzerindeki etkisi incelenmiş ve güneş hücresinin fotovoltaik parametreleri olarak analiz edilmiştir. Yapılan ölçümler sonucunda, güneş hücresinin verimliliği %21.64 olarak ölçülmüştür.
Özet (Çeviri)
The increasing global demand for clean energy has significantly boosted the use of renewable energy sources and highlighted the importance of photovoltaic (PV) technologies. Among these, crystalline silicon (c-Si) solar cells account for more than 90% of the PV market, leading to a focus on cost reduction and efficiency improvement in related research. In this context, silicon heterojunction (SHJ) solar cells have attracted significant attention due to their high-performance characteristics. This study aims to optimize indium tin oxide (ITO) thin films, used as a transparent conductive oxide (TCO) layer in SHJ cells. The characterization and optimization of ITO films were performed by varying the temperature, plasma power, and oxygen flow rate. ITO films with a thickness of 100 nm were deposited on glass substrates using physical vapor deposition (PVD) at different temperatures (RT, 150, 175, 200, 225, 250 °C), with the best results obtained at 200 °C. After temperature optimization, ITO films were produced at different plasma powers (1800, 1850, 1900, 1950, 2000, 2050 W), with optimum results at 2050 W. Additionally, oxygen flow rates (0, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 5 sccm) were tested, and 2.5 sccm was identified as the optimal value. The impact of this optimization on SHJ solar cell efficiency was analyzed, with a final efficiency of 21.64% measured.
Benzer Tezler
- a-Si:H/c-Si heteroeklem güneş hücrelerinde a-Si:H ince film katmanlarının üzerine H2 miktarının etkisi
The effects of H2 content in a-Si:H thin films on a-Si:H/c-Si heterojunction solar cells
ÖMER CAN ECER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE SEYHAN
- Silisyum hetero-eklem güneş hücrelerinde ön yüz metalizasyon optimizasyonu ve alternatif ön yüz metalizasyon yöntemi
Front metallization optimization and alternative front metallization method in silicon hetero-junction solar cells
TOLGA ALTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALKAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE SEYHAN
- Surface texturing via copper-assisted chemical etching, and passivation using intrinsic amorphous silicon bilayers for silicon heterojunction solar cells
Bakır yardımlı kı̇myasal aşındırma yöntemı̇ kullanarak sı̇lı̇syum yüzeyı̇nı̇n ters pı̇ramı̇t şeklı̇nde desenlendı̇rı̇lmesı̇ ve katkısız amorf sı̇lı̇syum ı̇kı̇lı̇ katmanlarıyla sı̇lı̇syum heteroeklem güneş hücrelerı̇nı̇n pası̇vasyonu
BÜŞRA ALTINSOY
Doktora
İngilizce
2025
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. RAŞİT TURAN
PROF. DR. ALİ ÇIRPAN
- Optimization of novel passivation and carrier selective layers on crystalline silicon solar cell technologies
Kristal silisyum güneş hücresi teknolojilerinde yeni nesil pasivasyon ve taşıyıcı seçici katmanların optimizasyonu
GAMZE KÖKBUDAK BALDAN
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Organik tabanlı güneş hücrelerinde kullanılabilecek ftalosiyaninlerin hesapsal olarak araştırılması, tasarımı ve sentezi
Design, computational screening and synthesis of novel phthalocyanines as organic based solar cell materials
MERAL ARI