Lead-free organometallic perovskite characterization for environmentally friendly solar cells
Çevre dostu güneş hücreleri için kurşunsuz organometalik perovskite karakterizasyonu
- Tez No: 415417
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BURAK DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Kimya Mühendisliği, Çevre Mühendisliği, Science and Technology, Chemical Engineering, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Güneş enerjisi, ucuz ve temiz enerji olması avantajlarıyla, alışılagelmiş enerji kaynaklarının yerini almak için hızlı bir yükseliş gösteriyor. Güneş hücrelerinden enerji üretmek de enerjisinin neredeyse yarısını ithal eden Türkiye için çok önemlidir. Bunu gerçekleştirmenin en iyi yollarından biri de güneş hücrelerinde kurşunsuz Perovskite kullanımıdır. Bu çalışmanın amacı, metilamonyum iyodür (MAI) ile çeşitli kalay halojenür tuzlarının tepkimelerinden farklı polar-aprotik çözücülerin de yardımıyla elde edilen kurşunsuz ve organometalik Perovskitelerin hazırlanma ve kararterizasyon metotlarını tetkik etmektir. Bu tür bir Perovskite üretimi, kurşun-Perovskitelerin -güneş panellerinin ticari ömürleri bittiğinde ortaya çıkabilecek- kurşun kaynaklı çevresel zararlarını engeller. Zira olası kurşun maruziyeti doğurganlığın düşmesine, sinir hastalıklarına, yüksek kan basıncına ve hafıza ya da konsantrasyon problemlerine sebep olabilir. Ayrıca, literatürde genellikle kullanılan DMF'in DMSO ile değiştirilmesi, Perovskite tabakasının üretimi aşamasında oluşabilecek çözücü solunumlarının olası kanserojen etkilerini engeller. Deneysel kullanım amacıyla homojenleştirilmiş kurşunsuz Perovskite üretimi için, tek adım metodu, iki adım metodu ve katı hal metodu uygulandı. Homojenleştirilmiş kurşunsuz Perovskite tabakası geliştirildikten sonra, tabaka; boşluk iletim malzemesi (HTM), blokaj tabakası, ön kontak ve arka kontak ile birlikte yüksek verimli Perovskite tabakalı güneş hücresi elde etmeye hazır hale getirilmiştir. Araştırma sonucunda farklı türde Perovskite türleri başarıyla sentezlenerek, malzeme karakterizasyon metotlarıyla karakterize edilmişlerdir. Güneş hücrelerini tüm tabakalari ayrı ayrı optimize edilmesi gerektiğinden elektriksel karakterizasyon bu çalışmada yer almamaktadır.
Özet (Çeviri)
Solar energy is rapidly emerging to take place of the conventional energy sources due to its cheap and clean energy advantages. It is very important to obtain energy from solar cells for Turkey as well, since Turkey's nearly half of the energy sources are imported. One of the best way to accomplish this is using lead-free Perovskites in solar cells. The goal of this study was to investigate the preparation and the material characterization methods of the lead-free organometallic Perovskite layers, which were obtained from the reaction of methyl ammonium iodide and various tin halide salts with the help of different polar-aprotic solvents. Applying this kind of Perovskite material prevents the lead-Perovskite's lead-originated environmental harms, which can show up when the solar panels complete their commercial lifetimes. It is very well known that the potential lead (Pb) exposure can cause decreased fertility, nerve disorders, high blood pressure and memory or concentration problems in human beings. In addition, replacement of DMF, which is usually used in literature with DMSO, prevents potential carcinogen effects of the solvent by inhalation, which may occur in the preparation phase of Perovskite layer. In order to acquire homogenized lead-free perovskite layer for the experimental use, one step method, two step method and solid state method were applied in this study. After development of a homogenized lead-free Perovskite layer step, the layer was ready to be used with hole transport materials (HTM), blocking layers, back contact and front contact in order to obtain a high-efficient solar cell with Perovskite layer. At the end of the research, different kinds of the Perovskite were successfully synthesized and characterized by different material characterization methods. Since all the layers of solar cells need to be optimized separately, electrical characterization was not included in this work as a goal.
Benzer Tezler
- Magnezyum alkoksit temelli öncü organometalik bileşiklerin termokinetik özelliklerinin incelenmesi ve bunların fonksiyonel MgO nanoparçacıklarının sentezlenmesinde kullanılmaları
Investigation of the thermokinetic properties of magnesium alkoxide-based pioneer organometallic compounds and their use in the synthesis of functional MgO nanoparticles
BÜŞRA ATKESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaAkdeniz ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YILMAZ AKSU
- Biopolyester / natural polymer blends for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için biyopoliester / doğal polimer harmanları
CANSU ÜLKER TURAN
Doktora
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Immobilization of lipase on an inorganic support material and polycaprolactone synthesis
Lipazın inorganik taşıyıcıda immobilizasyonu ve polikaprolakton sentezi
CANSU ÜLKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Kurşun içermeyen piezoelektrik özellikli elastomer nanokompozit
Lead-free elastomer nanocomposite with piezoelectric properties
ONAT TOKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Polimer Bilim ve TeknolojisiBursa Uludağ ÜniversitesiPolimer Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT YAZICI
- Lead-free ferroelectric ceramics for energy storage and electrocaloric cooling applications
Enerji depolama ve elektrokalorik soğutma uygulamaları için kurşunsuz ferroelektrik seramikler
MERVE KARAKAYA
Doktora
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT ADEM
DOÇ. DR. YAŞAR AKDOĞAN