III-V grubu güneş hücresi geliştirilmesi ve prototip yoğunlaştırıcılı fotovoltaik modül üretimi
Development of III-V group solar cells and production of concentrators photovoltaic modules ptototype
- Tez No: 417026
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 169
Özet
Bu çalışmada, tek eklemli Ge, iki eklemli GaAs/Ge, GaInP/GaAs ve üç eklemli GaInP/GaAs/Ge fotovoltaik (PV) hücre yapıları, örgü ve akım uyumlu olacak şekilde tasarlandı. Bu yapılar MBE tekniği ile büyütüldü. PV hücre aygıt fabrikasyonları litografi ve metalizasyon işlemleri ile tamamlandı. Bu hücreler arasında GaInP/GaAs/Ge üç eklemli güneş hücresinin yoğunlaştırılmış PV (CPV) modülleri üretildi. CPV modülün önemli bileşenlerinden olan parabolik ayna ve konik şekilli ikincil optik elemanların tasarımları yapılarak üretimleri gerçekleştirildi. Yoğunlaştırıcı sistem olarak Fresnel mercek, tekli büyük alan parabolik ayna ve 16 parabolik aynadan oluşan yoğunlaştırıcılı olmak üzere üç adet modül sistemi geliştirildi. 16'lı parabolik yoğunlaştırıcılı sistemden 500 güneş elde edildi. Yüksek yoğunlaştırma etkisiyle oluşabilecek sıcaklığı düşürmek için alıcı sistem ve ısı tankı tasarımı yapıldı ve hücre bu sistem üzerine yerleştirildi. Yoğunlaştırıcı ayna-ikincil optik-hücre alıcısı ve ısı tankı entegrasyonu yapılarak 16 aynadan oluşan CPV modül prototipi üretildi. GaInP/GaAs/Ge üç eklemli yapının güneş hücre parametrelerini belirlemek için akım-voltaj karakteristikleri AM1,5'e kalibre solar simülatör kullanılarak 1 güneş ve CPV sistem ile 500 güneş altında hücre ve modül verimlilikleri belirlendi. GaInP/GaAs/Ge üç eklemli hücrenin 500 güneş altında elde edilen verimlilik değerinin, 1 güneşten elde edilen değerden %23,50 fazla olduğu belirlendi.
Özet (Çeviri)
In this study, one junction Ge, two junction GaAs/Ge, GaInP/GaAs and three junction GaInP/GaAs/Ge Photovoltaic (PV) structures have been designed as lattice and current matching. These structures were grown using MBE technology. PV cell device fabrications have been completed with lithography and metallization process. Among these structures, Concentrated PV (CPV) modules were manufactured for GaInP/GaAs/Ge triple junction solar cell. Parabolic mirror and cone-shaped secondary optical elements which are important components of CPV modules were designed and its production was performed. It was developed three systems which were Fresnel lens system, the parabolic dish mirror system and 16 parabolic concentrators as concentrator system. 500 solar were obtained from 16 parabolic concentrators system. Receiver system and heat tank were designed to reduce the temperatures that can occur with high concentration effect and the cell was placed on the system. Concentrating mirrors-secondary optics-cell receptor and heat tank integration were producted and CPV module prototype which has 16 mirrors was produced. Efficiencies of solar cell and modules were obtained under 1 sun and CPV system with 500 sun with using current-voltage characteristics which calibrate to AM1,5 solar simulator to determine solar cell parameters of three junction GaInP/GaAs/Ge solar cells. The value of the efficiency of three junction GaInP/GaAs/Ge solar cells under 500 sun was obtained more than 23,50% the value was determined from 1 sun.
Benzer Tezler
- III-V grubu uzay kalifiye güneş hücrelerinin geliştirilmesi
Development of III-V group space qualified solar cells
TUNÇ SERTEL
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Yüksek verimli ince film güneş hücresi uygulamaları için GaAs epikatmanların si alttaş üzerine büyütülmesi
Growth of GaAs epilayers on si substrate for high efficiency thin film solar cell application
MUHAMMED AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiEskişehir Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KULAKCI
- Ga katkılı Ge tek kristallerinin czochralskı tekniği ile büyütülmesi ve pn-eklem Ge dilim geliştirilmesi
The growth of Ga doped Ge single crystals by czochralski technique and development of pn-junction Ge wafer
VEYSEL BARAN
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAKMAK
- Fabrication and characterization of thin-film GaAs solar cells peeled-off from Si substrates
Si alttaş üzerinden kaldırılan ince film GaAs güneş hücrelerinin fabrikasyonu ve karakterizasyonu
ALİ BÜYÜKPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KULAKCI
- III-V grubu yarıiletkenlere dayalı güneş hücrelerinin elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrical and optical properties of solar cells based on III-V group semiconductors
AGAGELDI MUHAMMETGULYYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE EROL