Investigation on effects of different interfacial layers on the performance and stability of perovskite solar cells
Farklı ara yüzey tabakalarının perovskit güneş pillerinin verim ve kararlılıklarına etkilerinin incelenmesi
- Tez No: 989931
- Danışmanlar: PROF. DR. NİMET YILMAZ CANLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Katıhal fiziği, Klasik fizik, Yüksek enerji fiziği, Solid state physics, Classical physics, High energy physics
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Perovskit güneş pilleri (PSH'ler), %25'in üzerinde güç dönüşüm verimlilikleri ve uygun maliyetli çözelti işleme yöntemleri nedeniyle yeni nesil fotoelektrik piller olarak büyük ilgi görmüştür. Bununla birlikte, iyileştirmelerine rağmen, uzun vadeli işlevsellikleri ve kararlılıkları büyük ölçüde arayüzey rekombinasyonu ve yük ekstraksiyonunu engelleyen kusur koşullarıyla sınırlıdır. Bu bağlamda, arayüzey mühendisliği, cihazların işlevselliğini artırmanın etkili bir yolu olarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bu tezde ilk olarak, sodyum kazeinatın batokuprein (BCP) ara katmanına eklenmesiyle tampon katman ele alınacaktır. Geliştirilmiş arayüzey teması ve tuzak yoğunluğu, tampon katmanın yüksek elektriksel iletkenliğine yol açarak, biyolojik kaynaklı katkı maddesiyle çalışan cihazın verimliliğini %14,4 den %16,5'e) ve kararlılığını artırmıştır. Bu çalışmanın ikinci bölümünde, arayüzey modifikasyonu, perovskit soğurucu tabakasının delik taşıma katmanı ile NiOx arasındaki alana genişletilmiştir. Perovskit filmlerinin büyümesini kontrol etmek ve arayüzey kusurlarını ortadan kaldırmak için tiyoasetamid, asetilaseton ve trietilamin kullanıldı. Bu, yüklerin daha iyi çekilmesi ve rekombinasyonun azalması nedeniyle, tiyoasetamid ile işlenmiş tüm cihazların performansında büyük artışlara yol açtı ve maksimum PCE %17,7'ye ulaştı. Asetilaseton ve trietilamin kullanımı, güç dönüşüm verimliliğini sırasıyla %16,8 ve %16,7'ye yükseltirken, referans cihaz %14,6 dir. Ayrıca, tiyoüre ile perovskit kristalleşmesinin büyümesini iyileştirmek için toluen içinde bir antisolvent kullanıldı. Film kalitesindeki ve cihaz tekrarlanabilirliğindeki bu iyileşme, optimize edilmiş cihazlarda %18,1'e kadar güç dönüşüm verimliliğine (PCE) yol açtı. Bulgular, PSC'lerin verimliliğini ve kararlılığını artırmada katkı maddesi ve çözücü karşıtı mühendisliğin zorunlu rolünü vurgulamaktadır ve tiyoasetamid, asetilaseton, trietilamin ve tiyoürenin cihazın performansını iyileştirmede belirgin olduğu görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Perovskite solar cells (PSCs) have received much attention as the next-generation photoelectric because of their power conversion efficiencies (over 25%) and cost-effective solution-processing. However, their improvement notwithstanding, their functionality and stability in the long run are largely limited by interfacial recombination and defect conditions that hinder charge extraction. Against this backdrop, interface engineering has been extensively studied as an effective way of enhancing the functioning of devices. The thesis will first discuss the buffer layer by introducing sodium caseinate into the bathocuproine (BCP) interlayer. The improved interfacial contact and density of traps led to high electrical conductivity of the buffer layer, thus improving efficiency (14.4% to 16.5%) and stability of the device working with bio-derived additive. The second section of this work has expanded interfacial modification to the area between the hole transport layer of the perovskite absorber and the NiOx. To control the growth of perovskite films and eliminate interfacial flaws Thioacetamide, acetylacetone, and triethylamine were used. This led to large increases in performance of all devices processed on this additions with a maximum PCE of 17.7% of Thioacetamide because of enhanced extraction of charges and reduced recombination. Use of acetylacetone and triethalamine increased power conversion efficiency to 16.8% and 16.7 % and the reference device consumed 14.6%. Moreover, an antisolvent was used in toluene to improve the growth of perovskite crystallization with thiourea. This improvement of film quality and device repeatability led to a power conversion efficiency (PCE) of up to 18.1% in optimized devices. The findings highlight the imperative role of additive and antisolvent engineering in improving the efficiency and stability of PSCs, and Thioacetamide, acetylacetone, triethylamine, and thiourea are evident in improving the performance of the device.
Benzer Tezler
- Perovskit güneş hücrelerinde kil mineralli iskelet yapılar ve polioksometalat katkılarının performans ve stabilite üzerine etkilerinin incelenmesi
Investi̇gati̇on of the effects of clay mi̇neral scaffold structures and polyoxometalate dopants on performance and stabi̇li̇ty i̇n perovski̇te solar cells
GAMZE DÖLEK
Doktora
Türkçe
2026
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT KUŞ
- Yüzey modifikasyon etkisinin fiber/metal lamina kompozitler üzerindeki mekanik özelliklerin incelenmesi
Investigation of surface modification effects on the mechanical properties in fiber/metal laminate composites
MUSTAFA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUAT BAHAR BAŞTÜRK
- An experimental and numerical investigation of immersion cooled blue LED combined with yag:ce phosphor for thermal, electrical and optical performance
Termal, elektriksel ve optik performans için yag:ce fosfor ile birleştirilmiş sıvı soğutmalı mavi LED'in deneysel ve nümerik olarak incelenmesi
CEREN CENGİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
- Geogrid-donatılı kum zemine oturan temellerin taşıma kapasitesi
Bearing copacity of footings on geogrid-reinforced sand
TEMEL YETİMOĞLU
- Çelik bantların sıcak daldırma yöntemi ile alüminyum kaplanması
Hot-Dip aluminizing of steel strip
ERTUĞRUL ARABACI