Geri Dön

İkili kalkojenit nano yapıların ve lityum temelli kristal kompozitlerin boya duyarlı güneş hücrelerinde potansiyel uygulamalarının araştırılması

Investigation of the potential applications of binary chalcogenide nanostructures and lithium-based crystal composites in dye-sensitized solar cells

PDF İndir

  1. Tez No: 1005554
  2. Yazar: SULTAN SÜLEYMAN ÖZEL
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ESEN DAĞAŞAN BULUCU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Enerji, Metallurgical Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Artan nüfus ve teknolojik gelişmelerle birlikte yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik küresel talep hızla artmakta, bu durum güneş enerjisinin verimli ve düşük maliyetli malzemelerle dönüştürülmesine yönelik kapsamlı araştırmaları gerekli kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, boya duyarlı güneş hücrelerinde (BDGH) kullanılan fotoanot ve karşıt elektrot bileşenlerine alternatif olarak, düşük maliyetli ve yüksek performans potansiyeline sahip nanomalzemelerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, ticari olarak temin edilen lityum (Li) temelli bileşikler (LiBO2, Li4Ti5O12 ve Li2ZrO3) ile elektro-eğirme yöntemi kullanılarak sentezlenen lantanit oksit (CeO2, Eu2O3 ve Yb2O3) nanofiber yapılar fotoanot olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca, sıcak besleme sentez yöntemi ile elde edilen Ag2S/X (X: Co, Ni, Mn ve Zn) nanoyapıları BDGH'lerde karşıt elektrot olarak kullanılmıştır. Sentezlenen tüm nanoyapıların yapısal, morfolojik, optik ve elektrokimyasal özellikleri XRD, UV–Vis, SEM, TEM, CV ve EIS teknikleri ile detaylı olarak incelenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, Ag2S/Co nanokristallerinin karşıt elektrot olarak kullanıldığında, referans Platin elektrota kıyasla yaklaşık %5 daha yüksek güç dönüşüm verimi sergilediğini ve maliyet açısından yaklaşık 16 kat avantaj sağladığını göstermiştir. Bu tez çalışması, Ag2S/Co temelli karşıt elektrotların BDGH uygulamaları için sürdürülebilir ve ekonomik bir alternatif olduğunu ortaya koymakta; ayrıca ileri morfolojik optimizasyonlar ve kompozit elektrot tasarımlarının hücre performansını daha da artırabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

With the increasing population and technological advancements, the global demand for renewable energy sources is rapidly growing, necessitating comprehensive research into the efficient and low-cost conversion of solar energy using materials. This thesis aims to develop low-cost nanomaterials with high performance potential as alternatives to the photoanode and counter electrode components used in dye-sensitized solar cells (DSSCs). Within the scope of the study, commercially available lithium (Li)-based compounds (LiBO2, Li4Ti5O12 and Li2ZrO3) and lanthanide oxide (CeO2, Eu2O3 and Yb2O3) nanofiber structures synthesized using the electrospinning method were evaluated as photoanodes. Furthermore, Ag2S/X (X: Co, Ni, Mn, and Zn) nanostructures obtained via the hot-feed synthesis method were used as counter electrodes in BDGHs. The structural, morphological, optical, and electrochemical properties of all synthesized nanostructures were thoroughly investigated using XRD, UV–Vis, SEM, TEM, CV, and EIS techniques. The experimental results obtained showed that when Ag₂S/Co nanocrystals were used as counter electrodes, they exhibited approximately 5% higher power conversion efficiency compared to the reference platinum electrode and provided approximately 16 times the cost advantage. This thesis demonstrates that Ag2S/Co-based counter electrodes represent a sustainable and economical alternative for BDGH applications; it also shows that advanced morphological optimizations and composite electrode designs can further enhance cell performance.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    677062

    İki faz sentez yöntemi kullanılarak kadmiyum ve çinko içeren kalkojenit (İ ve İe) kuantum nokta yapılarının sentezi ve fotofiziksel karakterizasyonu

    Photophysical characterization of calcogenite (S and Se) quantum dot structures containing cadmium and zinc using two phase synthesis method

    GÜLHAN GÜLEROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER ÜNLÜ

  2. Tez No

    609918

    Thermoelectric properties investigation of copper based chalcogenide and cobalt based skutterudite structures

    Bakır tabanlı kalkojenit ve kobalt tabanlı skutterudite yapılarının termoelektrik özelliklerinin incelenmesi

    TUĞBA TEMEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

    DOÇ. DR. SEDAT BALLIKAYA

  3. Tez No

    323194

    Metal kalkojenlerin fiziksel özellikleri

    Physical properties of metal chalcogenides

    FERHAT DEMİRAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAVAŞ BERBER

  4. Tez No

    573589

    İki boyutlu sistemlerde kusurlar

    Defects in two dimensional systems

    ZEYNEP ŞAHAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAVAŞ BERBER

  5. Tez No

    846891

    2D geçiş metali ikili kalkojenit malzemelerin kontrollü katkılanması

    Controlled doping of 2d transition metal dichalcogenide materials

    MUHAMMET AYHAN IŞIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mühendislik BilimleriErzurum Teknik Üniversitesi

    Fotonik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHTAP AYGÜN ÇAĞLAR

    PROF. DR. GÜVEN TURGUT

Geri Dön