Growth, characterization and solar cell potential of Cu2ZnSn4 thin films
Cu2ZnSnS4 ince filmlerin büyütülmesi, karakterizasyonu ve güneş pili potansiyeli
- Tez No: 382491
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSNÜ SALİH GÜDER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Enerji, Physics and Physics Engineering, Engineering Sciences, Energy
- Anahtar Kelimeler: Raman spektroskopisi, Spin kaplama tekniği, X ışını kırınımı yöntemi, Yarı iletken güneş pili, Yarı iletken ince filmler, Raman spectroscopy, Spin coating technique, X ray diffraction method, Semiconductor solar cell, Semiconductor thin films
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Mustafa Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Cu2ZnSnS4 ince filmleri aşamalı iyonik tabaka adsorpsiyon-reaksiyon (SILAR) ve sol-jel spin kaplama yöntemleri ile üretildi. Cu/Sn başlangıç molarite oranları, depolama döngü sayıları, stabilizer konsantrasyonu, sülfür basıncı ve sülfürizasyon sıcaklığı parametreler optimize edilmeye çalışıldı. Yapılan karakterizasyonlar neticesinde CZTS fazının elde edildiği ispatlanarak başlangıç çözeltilerdeki bakır molaritesinin filmlerin kristal yapısını ve morfolojisini ciddi oranda etkilediği belirlendi. Başlangıç bakır molarite değeri stokiyometrik değerin altında olduğu durumlarda filmlerin kristal yapılarının bozulmaya başladığı, aksi durumda film yapısı içerisinde Cu2-xS ikincil fazının oluştuğu tespit edildi. Ayrıca büyütme çözeltisindeki stabilizer konsantrasyonunun sürekli bir film elde etmede önemli rolü olduğu tespit edildi. Sol-jel yöntemiyle elde edilen filmlerde, dietanolamin molaritesi 1.3, sülfürizasyon basıncı 1.4 atm olduğu durumda yaklaşık 2 µm büyüklükte tanelere sahip filmler elde edildi. Filmlerin foto-verimlilik değerleri %0.1-12 aralığında tespit edildi. Sonuç olarak çevreci ve ucuz bir güneş pili soğurucu katmanı olarak CZTS ince filmlerinin SILAR ve sol-jel ince film büyütme yöntemleri ile büyütülme şartları optimize edilmiş, yüksek verimli, ticarileştirilebilir düzeyde CZTS tabanlı güneş pilleri üretilebilmesi konusunda literatür altyapısı oluşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study Cu2ZnSnS4 thin film solar absorbers were obtained via successive ionic layer adsorption-reaction (SILAR) and sol-gel spin coating methods. In SILAR method, deposition conditions such as Cu/Sn initial ratio, number of deposition cycles and the role of sulfurization temperature were optimized. The effects of stabilizer content, sulfur pressure and sulfurization temperature were investigated in sol-gel method. The characterizations proved the formation Cu2ZnSnS4-type phase in all samples. Copper molarity in the precursor solutions significantly affected morphology and crystallinity of the films. The copper molarity below the stoichiometric value decreased the crystallinity while the higher molarity caused formation of Cu2-xS secondary phase. Moreover, as a stabilizer, diethanolamine concentration in the growth solution has been found to be crucial to obtain void/crack-free films. The grain size of about 2 micron was achieved when the DEA concentration was 1.3 in precursor solution and sulfurization pressure of 1.4 atm. The photo-conversion efficiency of the films changed from 0.1 to 12%. As a conclusion, deposition conditions of CZTS absorber thin films in SILAR and sol-gel spin coating method were optimized. A contribution to the literature was made for marketable CZTS based solar cells with high efficiency.
Benzer Tezler
- Optimization of Cu2ZnSnS4 absorber layers via sulfurization of electrodeposited Cu-Zn-Sn precursors for photovoltaic applications
Başlık çevirisi yok
BEGÜM ÜNVEROĞLU
- Çukurova bölgesinde biyoklimatik veriler kullanılarak açık ve yeşil alan sistemlerinin belirlenmesi ilkeleri üzerinde bir araştırma
A research on the determination of the principles in open and green spaces systems by using the bioclimatic data in Çukurova region
MEHMET FARUK ALTUNKASA
Doktora
Türkçe
1987
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜLTEKİN
- Bazı buğday türlerinde poliploidi düzeyine bağımlı IAA ve ABA miktarlarının kantitatif belirlenmesi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
SEVGİ HEPAKSOY
- Hıyar turşularında sorbik asitin yüzeyde zar oluşumuna etkisi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
TÜLAY DALGIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YILDIZ BORA
- Farklı çim yataklarının, fiğ'in (vida sativa) çimlenme süresi ve oranına etkisi üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
EMİNE NİĞDELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. SADIK GENÇKAN
