Geri Dön

Al:ZnO anot elektrot uygulamalı hibrit perovskit güneş hücresi ve polimer ışık yayan diyot fabrikasyonu

Fabrication of hybrid perovskite solar cell and polymer light emitting diode with application of Al:ZnO anode electrode

  1. Tez No: 483647
  2. Yazar: ALİ BALTAKESMEZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEBAHATTİN TÜZEMEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Genel Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 248

Özet

Doktora tezi olarak sunulan bu çalışmada Al katkılı ZnO ince filmler (AZO) RF saçtırma yöntemi kullanılarak büyütüldü. Elde edilen en uygun büyütme parametreleri; Ar gaz basıncı 1,85 mTorr, altlık sıcaklığı 300°C, RF gücü 120 W, ince film kalınlığı ~200 nm, altlık-hedef mesafesi 6 cm ve altlık dönme hızı 5 rpm olarak belirlendi. En uygun büyütme parametrelerinde elde edilen AZO ince filmler, 0,4 mΩcm özdirenç ve %86 optik geçirgenlik özelliğiyle ticari ITO altlıklarla karşılaştırılabilir elektriksel ve optik özelliklere sahiptir. Ayrıca, tek çözeltiden spin kaplama yöntemi ile statik ve dinamik kaplama yaklaşımlarının bir birleşimi (ikili kaplama yaklaşımı) kullanılarak kaliteli CH3NH3PbI3-xClx ince filmler hazırlandı ve bu ince filmler kullanılarak %15 enerji dönüşüm verimine sahip hibrit perovskit güneş hücreleri üretildi. İkili kaplama yaklaşımı kullanılarak üretilmiş güneş hücrelerinden en iyi verimle birlikte en iyi performans parametreleri elde edildi. Üretilmiş en iyi hücre SC-FB için %14,68 PCE ve FB-SC için %15,32 PCE değerine sahiptir. Bu çalışmaya ek olarak, kırmızı, yeşil ve mavi renkli ışımaya sahip spiro-kopolimer aktif tabakalı polimer ışık yayan diyot (PLED) üretimi gerçekleştirildi. Aygıtların maksimum EL dalga boyları sırasıyla 482 nm, 519 nm ve 625 nm ve açılma gerilimleri 2,9 V, 3,2 V ve 4,2 V olduğu belirlendi. Hibrit perovskit güneş hücreleri ve PLED'ler spin kaplama yöntemi ile AZO anot elektrot altlıklar kullanılarak başarılı bir şekilde üretildi. Elde edilen sonuçlar daha ucuz perovskit güneş hücresi ve PLED teknolojisi için AZO anot elektrotların ideal bir aday olduğunu gösterdi.

Özet (Çeviri)

In this Ph.D. thesis, Al doped ZnO thin films (AZO) were grown on glass substrates by RF magnetron sputtering with the different growth parameters in order to find out the optimal configuration of the growth conditions. We have found the optimal growth parameters as follows; the Ar pressure is 1,85 mTorr, the substrate temperature greater than 300°C, the RF power 120 W, the film thickness ~200 nm, the distance between target-substrate 6 cm and the substrate holder rotation speed 5 rpm. The material produced with the optimal growth parameters is resulted in close optical and electrical properties in comparison to the commercial ITO material with low resistivity of around 0,4 mΩ-cm and high optical transparency of around 86%. Besides, good quality perovskite CH3NH3PbI3-xClx thin films were prepared by the combination of static and dynamic coating approaches from a single solution and highly efficient solar cells with a power conversion efficiency of around 15% were produced by these films. The perovskite solar cells prepared by dual coating approach have best efficiency and also best values of all the performance parameters. The best device has a power conversion efficiency of 14,68% from short-circuit to forward bias (SC-FB) and 15,32% for the vice-versa, respectively. Additionally, polymer light-emitting diodes (PLEDs) were fabricated with red, green and blue poly spiro-copolymer emitting layers. The EL spectra of the devices exhibited maximum EL emission wavelengths at 482, 519, and 625 nm and turn-on voltage of 2,9 V, 3,2 V and 4,2V, respectively. Perovskite solar cells and PLEDs were successfully fabricated on the optimized AZO anode electrode substrates by one-step spin coating. The results shown that RF sputtered AZO substrates are an ideal candidate as a transparent conductive electrode for the cost-effective technology of the perovskite solar cells and PLEDs.

Benzer Tezler

  1. Metal ve yarı iletken nanoparçacıkların konjüge polimer bazlı organik ışık yayan diyotların performansına etkisi

    Effect of metal and semiconductor nanoparticles on the performance of organic light emitting diodes based on conjugated polymers

    SELİN PIRAVADILI MUCUR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAİT EREN SAN

  2. Al, Ga katkılı N-tipi ZnO saydam iletken oksitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of Al, Ga doped N-type ZnO transparent conducting oxides

    AYŞEN KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesi

    İleri Metalurji ve Malzeme Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VOLKAN AYLIKCI

  3. Mikro ark oksidasyon işlemi uygulanmış ZA-8 alaşımının yüzey özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of surface properties of micro arc oxidized ZA-8 alloy

    BERKAN ÇAMLIBEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN

  4. Al:ZnO ince filmlerin büyütülmesi ve biyo-sensör özelliklerinin incelenmesi

    Growth and investigation of bio-sensor properties of Al:ZnO thin films

    İLKNUR KARS DURUKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK

    PROF. DR. TOFİG MEMMEDLİ

  5. Al/ZnO/p-Si ve Au/CuO/p-Si Schottky yapıların farklı metotlarla elde edilmesi ve karakterizasyonu

    Production and characterizations of Al/ZnO/p-Si and Au/CuO/p-Si Schottky structures by different methodes

    SAMED ÇETİNKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMustafa Kemal Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. H. ALİ ÇETİNKARA