Development of hole transport transparent conductive electrodes for n-type crystalline silicon solar cells
N-tipi kristal silisyum güneş gözeleri için deşik seçici iletken saydam elektrot üretilmesi
- Tez No: 541583
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPAN BEK, DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHSİNE BİLGE İMER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Science and Technology, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Kristal silisyum güneş gözelerinde kullanılan geleneksel İletken Saydam Elektrotlar (İSE), düşük tabaka direnci ve yüksek ışık geçirgenliği elde etmek için İndiyum Kalay Oksit'ten (ITO) üretilirler. İndiyum kaynaklarının az olması sebebi ile, ITO tabakaları güneş gözelerinin üretim maliyetlerini arttırır. Bu sebeple; Flor katkılı Kalay Oksit (FTO), Çinko Oksit (ZnO), metal nanoteller ve Oksit/Metal/Oksit (OMO) tabakaları gibi ITO'ya alternatif İSEler araştırılmaktadır. Geleneksel kristal silisyum güneş gözelerinde eklem ve arka yüzey alanı yaratmak için kullanılan katkılanmış katmanlar, parazit ışık soğurulması ve katkılama kaynaklı yük taşıyıcı birleşmesi gibi kayıplara sebep olur. Katkılanmış katmanların yerine kullanılmak için, bir tip taşıyıcıyı geçirirken diğer tip taşıyıcının geçmesini engelleyen katkısız taşıyıcı seçici kontaklar araştırılmaktadır. Bu çalışmada termal buharlaştırma yöntemi kullanılarak, molibden oksit (MoOx) ve gümüş (Ag) malzemelerinden oluşan OMO katmanları, kristal silisyum güneş gözeleri için deşik seçici iletken saydam elektrot (DSİSE) tabakası olarak kullanılmak üzere üretildi. DSİSE farklı katkılama konsantrasyonuna sahip yarı-katkısız kristal silisyum alt taşlardan üretilmiş güneş gözelerinin performansları karşılaştırıldı. Optik ve elektrik özelliklerinin iyileştirilmesi için Ag kaplama hızı ve dıştaki MoOx katman kalınlıklığının optimizasyonu, iki farklı DSİSE modelinin karşılaştırması ve piramit yapılı yüzeyli ve düz yüzeyli güneş gözelerinin karşılaştırması yapıldı. Piramit yapılı yarı-katkısız bir güneş gözesinden %9.3±0.2'lik verim elde edildi. Bu çalışmanın sonuçları özellikle katkısız güneş gözesi araştırmalarında ve İSE yapısı içeren diğer fotonik uygulamalarda kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Conventional transparent conductive electrodes (TCEs) used in crystal silicon (c-Si) solar cells are commonly made of indium tin oxide (ITO) which provides low sheet resistance and high transparency. However, due to indium scarcity, ITO layers increase the fabrication cost; thus, alternative TCEs, such as fluorine-doped tin oxide (FTO), zinc oxide (ZnO), metal nanowires and Oxide/Metal/Oxide (OMO) multilayers, are being investigated. Conventional solar cells also make use of doped layers, to create the junction and back surface field that leads to several intrinsic losses such as parasitic absorption and doping related recombination. Dopant-free carrier selective contacts, that enable one type of carrier to pass while blocking the other type, are being studied as replacements of doped layers in c-Si solar cells. In this study, OMO multilayers with molybdenum oxide (MoOx), and silver (Ag) are formed via thermal evaporation as dopant-free hole transport transparent conductive electrodes (HTTCEs) for n-type c-Si solar cells. Semi-dopant-free c-Si cells, made from wafers with different doping concentrations that utilize OMO multilayers are compared in terms of solar cell performance. Comparison of two HTTCE design, optimizations of outer MoOx layer thickness and Ag deposition rates, and comparison of pyramid textured and flat surface solar cells are performed to increase optical and electrical properties. An efficiency of 9.3 ± 0.2 % is achieved with a pyramid textured semi-dopant-free solar cell that employs HTTCE structure. Results of this study can be used in research on dopant-free solar cells and any other photonic applications that require TCE layers.
Benzer Tezler
- Thin film coatings with various materials and techniques for smart glass applications
Akıllı cam uygulamaları için farklı malzemeler ve tekniklerle ince film kaplamalar
AYŞE DİCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ZAYİM
- Enerji, optik sensör ve aktif gıda paketleme alanlarında kullanılmak üzere yüzeyi işlevselleştirilmiş floresans karbon noktaların geliştirilmesi
Development of surface functionalized fluorescence carbon dots for use in energy, optical sensor, and active food packaging areas
MELİS ÖZGE ALAŞ
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RÜKAN GENÇ ALTÜRK
- Production and development of perovskite solar cells with inorganic hole transport materials
İnorganik boşluk taşıyıcı malzemeli perovskit güneş hücrelerinin üretilmesi ve geliştirilmesi
SALİH ALPER AKALIN
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EROL
- Yüksek verimli ve ısıl dayanımlı perovskit güneş hücreleri için yeni ftalosiyanin türevi boşluk taşıyıcı malzemelerin geliştirilmesi
Development of new phthalocyanine derivatives as hole transport material for high efficient and thermally stable perovskite solar cells
ZEYNEP DALKILIÇ
- Perovskit güneş hücreleri için boşluk taşıyıcı malzemelerin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of hole transporti̇ng materials for perovskit solar cells
BÜŞRA ÇUHADAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYFER KALKAN BURAT