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
- 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
- ZNS ve Cu2ZNS4(CZTS) ince filmlerin sentezi, karakterizasyonu ve optoelektronik uygulamaları
Synthesis, characterization and optoelectronic applications of ZNSand Cu2ZNS4(CZTS) thin films
ZEKİYE ABA
- Nanoyapıların fotovoltaik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of photovoltaic prosperties for nanostructures
MEHMET DAĞ
- 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
