İnce film güneş pili uygulamaları için poliimit alt taşların yüzey modifikasyonu, metalizasyonu, bakır-indium-galyum-sülfür soğurucu tabakanın sprey piroliz yöntemi ile büyütülmesi
Surface modification and metalization of polyimide substrates and deposition of copper-indium-gallium-sulfide thin films via spray pyrolysis for thin film solar cell
- Tez No: 333194
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURDAN DEMİRCİ SANKIR, PROF. DR. MEHMET PARLAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Bu çalışmada ince film güneş pili uygulamaları için kullanılan bakır-indiyum-galyum-sülfür (CIGS2) soğurucu tabakaların sprey piroliz yöntemi ile bükülebilir alttaşlar üzerinde üretimi yapılmıştır. Bükülebilir alttaş olarak kullanılan Poliimit yüzeyine, yüzey enerjisini ve yüzey pürüzlülüğünü artırmak için plazma yüzey modifikasyonu yapılmıştır. Argon, azot ve oksijen plazma ortamında 0,5-5 dakika arasında plazma uygulanan poliimit alttaşların yapısal ve morfolojik özellikleri X-Işını fotoelektron spektroskopisi, atomik kuvvet mikroskobu ve yüzey temas açısı ölçümleri ile belirlenmiştir. Her üç plazma çeşidi için en kısa plazma süreleri de dâhil olmak üzere önemli değişiklikler elde edilmiş olup oksijen plazma uygulanan yüzeylerde daha etkili sonuçlar elde edilmiştir. Plazma yüzey modifikasyonu yapılan poliimit alttaşların yüzeyine, kalkopirit yapılı ince film güneş pillerinde yaygın olarak kullanılan arka kontak metali olan molibden, saçtırma tekniği kullanılarak kaplanmıştır. Güneş pili üretim süreçlerinin birçoğu yüksek sıcaklık gerektirdiği için molibden kaplanan filmler ısıl işleme tabi tutulmuş ve elektriksel özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Sprey ısıl ergime yöntemi kullanılarak CIGS2 ince filmleri önce cam üzerinde solüsyon miktarı, solüsyon akış hızı, sıcaklık ve stokiyometri parametreleri değiştirilerek yapısal, optik ve elektriksel özellikleri taramalı elektron mikroskobu, X-Işını difraksiyonu, ultraviyole ve görünür ışık absorbsiyonu (UV-VİS) spektroskopisi ile belirlenmiştir. Yapılan kontrollü çalışmalar sonucunda 30 ml solüsyon miktarı kullanılarak 1,5 ml/dakika solüsyon akış hızında, CuGa0,5In0,5S2 sitokiyometrisinde 300 0C ve 325 0C de üretilen filmlerin en iyi film özelliklerine sahip oldukları belirlenmiştir. Yüzeylerine 0,5 ve 1 dakika oksijen plazma uygulanan ve molibden kaplanan film üzerine 300 0C de CIGS2 ince filmleri büyütülmüş, homojenlik ve tutunum açısından olumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, copper-indium-gallium-sulfide absorber layer has been deposited via spray pyrolysis technique on flexible substrates. Polyimide has been used as flexible substrate. In order to modify the surface of the poyimide substrates plasma treatment has been performed. The structural and morphological properties of polyimide surfaces having been plasma treated under argon, nitrogen and oxygen environments for the time ranging between 0.5 and 5 min investigated by X-Ray photoelectron spectroscopy, atomic force microscopy and contact angle measurement. For all plasma types even for vey short plasma exposure time like 30 seconds pronounced effects have been observed. However, the most effective results were obtained for oxygen plasma. Molybdenum which is the most frequently used metal back contact in chalcopyrite thin film solar cells have been deposited on plasma treated polyimide surfaces by sputtering technique. Molybdenum coated polyimide films annealed at higher temperatures and their electrical properties have been investigated. Because lots of photovoltaic manufacturing processes include high temperature production steps. The structural, morphological and optical properties of CIGS2 thin films which were deposited on soda lime glass via spray pyrolysis technique from various solution amounts, spray flow rates, temperatures and stoichiometry have been determined by scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and UV- VIS spectroscopy. It has been observed that, films obtained from 30 ml solution amount, CuGa0,5In0,5S2 solution stoichiomety, 1.5 ml/min solution flow rate and at 300 0C or 325 0C temperatures showed the best performance as absorber layer. CIGS2 thin film fabricated at 300 0C on 1 minute ad 0.5 minute oxygen plasma treated polyimide substrate. Both molybdenum back contact and CIGS2 films adhered very well on polyimide. Also CIGS2 films deposited on plasma treated polyimide were pin-hole free and homogenous.
Benzer Tezler
- Growth of cu2znsns4 absorber layer on flexible metallic substrates for thin film solar cell applications
İnce film güneş pili uygulamaları için Cu2ZnSnS4 soğurucu katmanının esnek metalik alttaşlar üzerinde büyütülmesi
ŞEBNEM YAZICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilim ve Teknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GULNUR AYGUN OZYUZER
- Güneş pili uygulamaları için bakır indiyum sülfür absorblayıcı filmlerin ultrasonik sprey ısıl ergime yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Characterization of copper indium sulfide absorber films deposited by ultrasonic spray pyrolysis technique for photovoltaic applications
ERKAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
EnerjiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. NURDAN DEMİRCİ SANKIR
- The effects of post-annealing process on the physical properties of silver-indium-selenium ternary semiconductor thin films deposited by electron beam technique
Üretim sonrası tavlama işleminin elektron demeti tekniğiyle büyütülen gümüş-indiyum-selenyum üçlü yarıiletken ince filmlerin fiziksel özelliklerine etkileri
TAHİR ÇOLAKOĞLU
Doktora
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET PARLAK
- Güneş pili uygulamaları için epitaksiyel gaas ince filmlerin kaldırılması ve esnek tabanlara nakli
Epitaxial lift-off of gaas thi̇n films and transferring on to the flexible carriers for solar cell applications
HAZAL ZAİMLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KULAKCI
- Polimer esaslı güneş pili uygulamaları için grafen içeren nanokompozit elektrotların geliştirilmesi
Development of nanocomposite electrodes containing graphenes for polymer based solar cell applications
MAHMUT TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiBursa Teknik ÜniversitesiLif ve Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE BEDELOĞLU