Evropiyum (Eu+3) katkılı TiO2 ince filmlerin sentezi karakterizasyonu ve boya duyarlı güneş pilinde foto-anot olarak kullanımı
Synthesis of Europium (Eu+3) doped titanium oxide thin films and investigation of their application on dye sensitized solar cells as photo-anodes
- Tez No: 527441
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BERNA GÜLVEREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 53
Özet
Bu tez çalışmasında, saf ve farklı konsantrasyonlarda Evropiyum (Eu+3) (% 0,5 M ve % 1 M) katkılı titanyum dioksit (TiO2) pastalar sol-jel yöntemi ile sentezlenmiş boya duyarlı güneş pillerinde (BDGP) foto-anot bileşeni olarak kullanılmıştır. Foto-anotların yapısal, morfolojik ve optiksel özellikleri, X- ışını kırınımı (XRD), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve ultraviyole (Uv) spektroskopisi gibi karakterizasyon ölçümleri ile analiz edilmiştir. Daha sonra bu foto-anotlar, platin (Pt) kaplı foto-katot ve iyodin bazlı elektrolit ile bir araya getirilerek saf ve Eu+3 katkılı BDGP'ler üretmek amacıyla birleştirilmiştir. Katkılı filmlere ait XRD sonuçları saf verileri ile karşılaştırıldığında bütün desenlerinin TiO2'in anataz fazı ile eşleştiği gözlemlenmiştir. Bununla birlikte katkılama desen şiddetlerinde azalmaya ve piklerde genişlemeye neden olmuştur. Eu3+'ün TiO2 yapı içerisindeki varlığı, XPS analizi ile doğrulanmıştır. Üretilen BDGP'lerin fotovoltaik performansları, gelen fotonun akım dönüştürme verimliliği (IPCE) ve akım yoğunluğu (J) - voltaj (V) ölçümleri ile belirlenmiştir. Pillerin açık devre potansiyeli (Voc), kısa devre akım yoğunluğu, (Jsc), dolum faktörü (FF) ve verimlilik (ƞ) gibi fotovoltaik parametreleri akım yoğunluğu (J) - voltaj (V) eğrilerinden belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar % 1 Eu+3 katkılı TiO2 fotoanot bileşeni ile üretilen BDGP'nin diğer örnekler ile karşılaştırıldığında en yüksek verimlilik değerine ( %11,31) sahip olduğu göstermiştir. % 1,0 Eu+3 katkılı BDGP'ne ait verim değeri saf örneğe ait ölçülen değerin % 27,2 üzerindedir ve Eu+3 ile katkılama pillerin fotovoltaik performanslarını önemli ölçüde geliştirmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, pure and Europium (Eu3+) (0.5% M and 1% M)-doped titanium dioxide (TiO2) pastes with different concentrations have been synthesized by sol-gel method and used to produce a photo-anode component in dye sensitized solar cells (DSSCs). The structural, the morphological and the optical properties of photo-anodes have been determined by characterization measurements such as X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), ultraviolet (UV) spectroscopy. Then, these photo-anodes were combined with a platinum (Pt)-coated photocathode and an iodine-based electrolyte to produce pure and Eu3+ doped DSSCs. The XRD results of doped films have been compared with the values of pure one and it has been observed that all the patterns have matched with anatase phase of TiO2 for all samples. Futhermore, doping has caused a decarease in the intensity of the paterns and broadening the diffraction peaks. Inclusion of Eu+3 ions in the TiO2 structure has been confirmed with XPS analysis results. The photovoltaic performances of the DSSCs have been determined with the incident photon conversion efficiency (IPCE) and current density (J) - voltage (V) measurements. Photovoltaic parameters such as open circuit voltage (Voc), short circuit current density, (Jsc), fill factor (FF) and efficiency (ƞ) have been calculated by using current density (J) -voltage (V) curves. The obtained results indicated that the DSSC which was produced by using 1% Eu3+ doped TiO2 photoanode compounent has the highest efficiency value (η=11.31%) as compared with the results of other samples. The efficiency value of 1% Eu3+ doped DSSC is 27.2% over the value measured for the pure sample and doping with Eu3+ has improved the photovoltaic performance of the cells remarcablely.
Benzer Tezler
- Katkısız ve evropiyum (Eu+3) katkili LaBo3 kristallerinin termolüminesans özellikleri
Thermoluminescence properties of pure and europium (Eu+3) doped LaBo3 crystals
MUAMMER SONSUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TOPAKSU
- ZrO2 nano parçacıklarının üretimi, dielektrik ve optik özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis and investigation of dielectric and luminescence properties of ZrO2 nanoparticles
AYŞE BANU BİRLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ALTINDAL
YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ
- Eu+3 katkılı borat camlarının optik ve lüminesans özelliklerinin fotonik uygulamalar açısından araştırılması
Investigation of optical and luminescence properties of Eu3+ doped borate glasses for photonic applications
ATILAY GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTAÇ GÜRHAN GÖKÇE
- Eu katkılı Lu₂O₃ ve Gd₂O₃ kaplamaların fotolüminesans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of photoluminescence properties of Eu doped Lu₂O₃ and Gd₂O₃ coatings
FADİME AKPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADRİ VEFA EZİRMİK
- Improvement of luminescence properties of zinc borosilicate glasses for white led applications
Beyaz led uygulamaları için çinko borosilikat camların lüminesans özelliklerinin geliştirilmesi
SENA DAYIOĞLUGİL
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK