Geri Dön

Tellür katkılı Cu(In,Ga)Se2 ince filmlerinin üretimi ve bazı yapısal, optik ve elektrik özelliklerinin incelenmesi

The fabrication and investigation of some structural, optical and electrical properties of tellerium doped Cu(In,Ga)Se2 thin films

  1. Tez No: 521643
  2. Yazar: YAVUZ ATASOY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EMİN BACAKSIZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

Bu çalışmanın ilk bölümünde iki-aşamalı bir yöntem kullanılarak, Mo kaplı cam altlıklar üzerine kaplanan Te/In/Cu/Ga/NaF/Se tercihli katman yapıları farklı sıcaklıklarda (475, 580 ve 600°C) tavlandı ve Cu(In1-xGax(Se1-y,Tey)2 (CIGST) ince filmleri için optimum üretim şartları belirlendi. Ayrıca, ön tavlama işleminin, 600°C'de 1 saatte üretilen CIGST bileşiklerinin yapısal özelikleri üzerine etkisi araştırıldı. XRD sonuçlarına göre, tavlama sıcaklığının artmasıyla yapıdaki faz ayrışımının büyük oranda ortadan kalktığı ve tek fazlı CIGST filmlerinin kalkopirit yapıda büyüdüğü görüldü. SEM fotoğraflarından, Te katkısının artmasıyla ikili tabaka yapısının ortadan kalktığı ve film yüzeyinin daha düzgün hale geldiği tespit edildi. Ön tavlama işleminin, Te katkılı filmlerin özelliklerini olumsuz etkileyerek faz ayrışımına neden olduğu belirlendi. Çalışmanın ikinci aşamasında ise, Mo kaplı esnek altlıklar üzerine kaplanan prekürsör katmanları 600°C'de farklı sürelerde ısıl işlem yapılarak CIGST filmleri üretildi. EDS analizlerinde, elektrodepolama ve hızlı tavlama (5°C/s) yöntemi kullanılarak Mo folyo altlıklar üzerine üretilen CIGST katmanlarının kompozisyon kontrolünün ve morfolojik özelliklerinin, cam altlıklar üzerinde üretilen filmlerden daha iyi olduğu tespit edildi. Farklı geliş açılı XRD verileri kullanılarak yapılan hesaplamalarda Te katkılı filmlere ait derinliğe bağlı In/Ga kompozisyon değişiminin, Se katkılı filmlere göre daha homojen olduğu belirlendi. Ga dağılımını daha iyi kontrol edebilmek için CIGS bileşiğinin içerisine %5-%25 aralığında değişen oranlarda Te katkılamanın uygun olabileceği sonucuna ulaşıldı.

Özet (Çeviri)

In the first part of this study, the preferred layer structures of Te/In/Cu/Ga/NaF/Se deposited on Mo coated glass substrates were annealed at different temperatures (475, 580 and 600°C) using a two-stage process and optimum fabrication conditions for Cu(In1-xGax(Se1-y,Tey)2 (CIGST) thin films were determined. In addition, the effect of pre-annealing process on the structural properties of CIGST compounds which were produced at 600°C for 1 hour was investigated. According to the results of XRD, CIGST films were seen to grow in the chalcopyrite structure and it was observed that the phase separation of the structure was abandoned in a large proportion with the increase of the annealing temperature. SEM images showed that increasing of Te addition gives raise to become smoother surface of the film by removing the doubled layer structure on the film surface. Pre-annealing process was found to cause phase separation by adversely affecting the properties of Te-doped films. In the second part of the study, CIGST films were produced on Mo coated flexible stainless steel substrates at 600°C for different durations. EDS analyzes revealed that the compositional control and the morphological properties of the CIGST layers grown on the metal foil substrates using electrodeposition and rapid thermal annealing (5°C/s) were superior to the films obtained on glass substrates. It has been determined that the variation of In/Ga composition due to the depth of Te-doped films is more homogenous than that of Se doped films in calculations using different incident angle XRD data. To better control the Ga distribution, the result of Te-doping at a rate ranging from 5% to 25% within the CIGS compound has been achieved.

Benzer Tezler

  1. Fabrication and characterization of CIGSeTe solar cells

    CIGSeTe güneş hücrelerinin üretimi ve karakterizasyonu

    SEMİH AĞCA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    EnerjiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜVEN ÇANKAYA

  2. Thermoelectric properties investigation of copper based chalcogenide and cobalt based skutterudite structures

    Bakır tabanlı kalkojenit ve kobalt tabanlı skutterudite yapılarının termoelektrik özelliklerinin incelenmesi

    TUĞBA TEMEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

    DOÇ. DR. SEDAT BALLIKAYA

  3. VO+2 ve Cu+2 katkılı amonyum tetraoksalat di-hidrat tek kristalinin EPR incelemesi

    Epr investigation of ammonium tetraoxalate di-hydrate dopep with VO+2 and Cu+2

    RECEP BIYIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RECEP TAPRAMAZ

  4. Investigation of the cutting performances of the diamond tools used in the natural stone industry

    Doğal taş sanayisinde kullanılan elmaslı kesicilerin kesim performansının incelenmesi

    BERRAK BULUT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN