Farklı konsantrasyonlarda sentezlenen TiO2/ZnO nanokompozit yapıların karakterizasyonu ve boya duyarlı güneş pili performanslarının incelenmesi
Characterization and dye sensitized solar cell performance of TiO2/ZnO nanocomposite structures synthesized at different concentrations
- Tez No: 543913
- Danışmanlar: DOÇ. ÇAĞRI ÇIRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Bu tez çalışmasında, TiO2 nanotüp/ZnO nanoçubuk hibrit nanokompozit (ZTN) fotoanotlar sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Ayrıca, ZTN fotoanotların boya-duyarlı güneş pili (BDGP) performansları araştırılmıştır. Kendiliğinden organize olmuş ve iyi sıralanmış TiO2 nanotüp dizileri anodik oksidasyon yöntemi ile titanyum folyo üzerine büyütülmüştür. Daha sonra, TiO2 nanotüp dizileri, hidrotermal metod kullanarak ZnO nanoçubuklar ile dekore edilmiştir. ZTN fotoanotlar, XRD, FESEM, AFM ve XPS ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon sonuçları, TiO2 nanotüp dizileri üzerindeki ZnO nanoçubukların; kristal yapı, morfoloji, elementel kompozisyon ve yoğunluğunun ZnO prekürsör konsantrasyonuna çok hassas olduğunu göstermiştir. ZnO prekürsör yoğunluğunun ZTN fotoanot temelli BDGP'nin fotovoltaik performansına etkileri ise J-V ve EIS ölçümleri ile incelenmiştir. En yüksek ZNT fotoanot temelli BDGP verimi, 60 mM prekürsör konsantrasyonu için %1,8 olarak ölçülmüştür ki bu verim değeri sadece TiO2 nanotüp temelli BDGP veriminin (%0,8) iki katından fazladır. BDGP verimindeki bu iyileştirme TiO2 nanotüpler ve ZnO nanoçubuklar arasındaki sinerjetik etki sayesinde rekombinasyon oranının baskılanması ve yük transfer direncinin azaltılması ile açıklanabilir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, TiO2 nanotube/ZnO nanorod hybrid nanocomposite (ZTN) photoanodes were synthesized characterized. Also, dye-sensitized solar cells (DSSCs) performances of ZTN photoanodes were investigated. The self-organized and high ordered TiO2 nanotube arrays were growth by anodic oxidation on titanium foil. Then, TiO2 nanotube arrays were decorated by ZnO nanorods by hydrothermal method. ZTN photoanodes were characterized using by FESEM, XRD, AFM and XPS measurements. The characterization results showed that the crystal structure, morphology, elemental composition and density of ZnO nanorods on the surface of TiO2 nanotubes are very sensitive to ZnO precursor concentrations. The effect of ZnO precursor concentration on the photovoltaic performance of DSSC based on ZTN photoanodes was investigated by J-V and EIS measurements. It is concluded that, the highest DSSC efficiency of ZTN photoanode was measured 1.8% for precursor concentration of 60 mM which was more than double compared to DSSC based on bare-TiO2 nanotubes (0.8%). The improvement of DSSC efficiency originates from suppressing the recombination rate and decreasing the charge transfer resistance due to synergetic effect between TiO2 nanotubes and ZnO nanorods.
Benzer Tezler
- Organik-inorganik hibrit yarı iletken fotodiyotların geliştirilmesi
Production of organic-inorganic semiconductor hybrid photodiodes
FEHMİ ASLAN
Doktora
Türkçe
2019
EnerjiFırat ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET ESEN
PROF. DR. FAHRETTİN YAKUPHANOĞLU
- Nano boyutta tio2 üretimi ve çeşitli katkı maddelerinin yüzey modifikasyonuna etkisi
Investigation and production of nano size tio2 and the effect of various addictives on the surface modification
HÜLYA BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMEL AKYOL
- Katkı maddesi varlığında nano titanyum dioksit eldesi ve nanoakışkan olarak kullanımının incelenmesi
Investigation of the production of nano titanium dioxide in the presence of additives and its use as a nanofluid
REYHAN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL AKYOL
PROF. DR. AHMET SELİM DALKILIÇ
- Metal oksit ve polimer destekli nanokatalizörlerin sentezi ve analitik uygulaması
Synthesis of metal oxide and polymer supported nanocatalysts and analytical application
ESRA YILMAZ
- Modifiye fotokatalizörlerin sentezi, tanımlanması ve fotokatalitik hidrojen üretimi
Synthesis and characterization of photocatalysts and photocatalytic hydrogen production
MÜNEVVER ZEYNEP SELÇUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Enerjiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZ