Advanced electrical characterization of organic–inorganic hybrid perovskite solar cells by impedance spectroscopy
Organik–inorganik perovskit güneş hücrelerinin empedans spektroskopisi ile elektriksel karakterizasyonu
- Tez No: 527280
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Organik–inorganik hibrit perovskitler kullanılarak geliştirilen güneş hücreleri düşük maliyetli üretim tekniklerini yüksek verim değerleri ile birlikte sunmaktadır. Boya esaslı güneş pilleri araştırmalarında elde edilen bilgi birikiminin aktarımı sonucu, perovskit araştırmaları olağanüstü bir hızda seyretmiştir. Üretim yöntemlerinin ve koşullarının iyileştirilmesi sonucunda, hücre verimleri süratli bir şekilde yükselmiştir. Araştırmacıların verimlilik yarışına odaklanmasıyla ilgili aygıtların arkasında yatan fiziksel prensipler bütünüyle belirlenememiş, karakterizasyon teknikleri çoğunlukla farklı aygıtların verim yönünden karşılaştırılması amacıyla sınırlı kalmıştır. Bu konuya ışık tutmak amacıyla, perovskit güneş hücreleri üzerinde elektriksel empedans spektroskopisi çalışmaları tez kapsamında gerçekleştirilmiştir. p–i–n heteroeklem yapısındaki perovskit güneş hücrelerinin empedans karakteristiği modellenmiştir. Yük taşıyıcılarını yokoluşum dinamikleri ile aygıtların düşük ve yüksek frekanstaki empedans yanıtları bağdaştırılmış; nikel oksit tabakası içeren hücrelerde elektron- delik çiftlerinin yokoluşunun yüksek frekansta hücrenin geometrik kapasitansına, düşük frekansta ise yüklerin arayüzeyde toplanmasına olan bağı gösterilmiştir. Saçtırma yöntemiyle üretilen nikel oksit tabakaların organik ara katmanlar vasıtasıyla yüzey pasivasyonu gösterilmiştir. İlgili pasive edilmiş hücrelerde düşük frekans karakteristiğinin perovskit katmanındaki iyon göçü ile ilgisi açıklanmıştır. Yokoluşum direncinin artışı ve akümülasyon kapasitansının ortadan kalkması gibi yüzey pasivasyonunu doğrulayan bulgular empedans spektroskopisi ile elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The solar cells employing organic–inorganic hybrid perovskites combine high power conversion efficiency with low-cost processability. Owing to the transfer of expertise acquired in dye-sensitized solar cell research, photovoltaic perovskite research expanded in an extraordinary pace. Efficiency values escalated rapidly mostly through refinement of fabrication methods and optimization of deposition conditions. The understanding of device physics, however, lacked such momentum because the focus was mainly on the competitive race for efficiency. Informative characterization techniques often left unattended and used mostly to connect the observed efficiency increase to modifications in fabrication conditions and methods. In this thesis, perovskite solar cells were studied by electrical impedance spectroscopic techniques, driven by the intention of contributing to the thorough understanding of operation principles. In this context, the impedance response of planar p–i–n heterojunctions employing perovskite light harvesters was modelled. A clear link between both high and low-frequency features of impedance spectra and underlying recombination process was revealed. For nickel oxide-based devices, recombination was shown to be coupled to the geometrical capacitance of device in the high frequency, and to the carrier accumulation on the interface in the low-frequency regime. Passivation of sputtered nickel oxide surface by an organic interlayer material was demonstrated. For the devices employing passivating interlayers, the low-frequency feature was inferred to be coupled to the ionic motion in perovskite absorber. Telltale signs of surface passivation were detected from impedance measurements through both the increase of recombination resistance and the disappearance of surface carrier accumulation.
Benzer Tezler
- Yeni nesil güneş pillerinde organik/hibrit arayüzeylerin elektronik yapısının araştırılması
Investigation of electronic structure at organic/hybrit interfaces in new generation solar cells
DUYGU AKIN KARA
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖRKEM OYLUMLUOĞLU
PROF. DR. MAHMUT KUŞ
- Advanced characterization of charge carrier dynamics in perovskite solar cells using impedance spectroscopy
Empedans spektroskopisi kullanarak perovskit güneş hücrelerinde yük taşıyıcı dinamiklerinin ileri karakterizasyonu
MEHMET CEM ŞAHİNER
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ
- Plazma arkı eldesi ve yüzey bölgesi modifikasyonunda kullanılabilirliği
Başlık çevirisi yok
ÖZKAN ÖZİPEKLİLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ
- Pamuk ipliklerinde istatiksel bir hata analiz yönteminin geliştirilmesi üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
AYŞE KARAKOR
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER