Properties and application of graphene oxide in inverted bulk heterojunction solar cells
Grafen oksitin özellikleri ve ters güneş pillerinde uygulaması
- Tez No: 548850
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ÇIRPAN, PROF. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya Mühendisliği, Chemistry, Polymer Science and Technology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Grafen oksit, PEDOT:PSS, ALD, Ters BHJ güneş pili, Graphene oxide, PEDOT:PSS, ALD, Inverted BHJ solar cells
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde ilk olarak grafen oksitin (GO) özellikleri ters BHJ güneş pillerinde kullanılmak üzere gösterildi. Bu amaçla ilk olarak grafen oksit sentezlendi. GO'in ve indirgenmiş GO'in yüzey, ve optik özellikleri gösterildi. GO yapısında yer alan fonksiyonel grupların, GO'in film veya sulu çözeltisi halindeyken farklı özellikte etki gösterdiği açığa çıkartıldı. GO'in yapısında yer alan fonksiyonel grupların GO'in film ya da sulu çözelti halindeyken farklı etkiye sahip olduğunu bilmek, GO'in kullanım alanını belirlerken yararlı olacağı düşünülmektedir. ZnO, ters BHJ güneş pillerinde çoğunlukla elekton taşıyısı katman olarak kullanılmaktadır. Atomik katman kaplama (ALD) tekniği metal oksitlerin aynı yapıda, düzgün ve ince bir film yüzeyi oluşturmasını sağlamaktadır. ALD yöntemi ile ters BHJ güneş pillerinin ZnO elektron taşıyıcı katman oluşturuldu. Bu yöntemle oluşturulan katmanın kalınlığı optimize edildi ve güneş pili uygulamaları yapıldı ALD tekniğinin avantajları ve dezavantajları tartışıldı. GO'in özelliklerini değiştirme ya da başka malzemelere dolgu maddesi olarak kullanımı GO'in optoelektronik alanında kullanımını (örneğin ters güneş pillerinde hol taşıyıcı katman olarak) geliştirmek için önerildi. Bu amaçla, GO malzemesi PEDOT:PSS malzemesine dolgu olarak eklendi. Dolgu miktarı optimize edildi. Yüzey ve optoelektronik özellikleri gösterildi. Ters BHJ güneş pillerinde GO/PEDOT:PSS kullanıldığında, hazır PEDOT:PSS malzemesiyle elde edilen ters BHJ güneş piline nazaran %5 verim artışı elde edildi.
Özet (Çeviri)
In this dissertation, properties of graphene oxide were revealed for its application in inverted bulk heterojunction solar cells. For this aim, firstly graphene oxide was synthesized. UV assisted photo-thermal reduction as an environmental friendly method was offered to tune its properties. Bulk, surface, optical properties of graphene oxide and reduced graphene oxide were shown. Behavior of the functional groups on its structure acted differently in its film or dispersed form. The difference in the functional group behavior can be useful to know prior to its application desired area. ZnO is widely used as electron transport layer in inverted BHJ solar cells. In this thesis, atomic layer deposition (ALD) method which provides uniform and conformal thin film formation of metal oxides was used to deposit ZnO. We have optimized film thickness of ZnO formed ALD method was optimized and tested for inverted solar cell. Advantages and disadvantages of ALD method for device built up was discussed. Tuning the properties of graphene oxide or doping with other materials to enhance possible applications of it for optoelectronic applications such as use as hole transport layer in inverted bulk heterojunction solar cells was proposed. PEDOT:PSS was doped with GO and tested as hole transport material in inverted BHJ solar cells. Doping amount of GO in PEDOT:PSS was optimized to enhance the device efficiency. Bulk, surface and optoelectronic properties of GO/PEDOT:PSS was revealed. In case GO/PEDOT:PSS was used, efficiency of the device was increased %5 with respect to device built with commercially available PEDOT:PSS.
Benzer Tezler
- Süper kapasitörler için bağlayıcısız nikel içeren grafen köpük elektrotunun tek adımda hazırlanması
One-step preparation of binder-free nickel containinggraphene foam electrode for supercapacitors
AZIZ AHMAD KARIMI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERAFETTİN DEMİÇ
DOÇ. DR. BURAK GÜLTEKİN
- Computational investigation of electronic and optical properties of metal nano-clusters supported on n-doped bilayer graphene structures
Azot katkılı çift katmanlı grafen ile desteklenmiş metal nanokümelerinin elektronik ve optik özelliklerinin hesaplamalı incelenmesi
ÖZLEM ÜNLÜ
Doktora
İngilizce
2019
KimyaBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET MORKAN
- Bandgap modulation of graphene oxide and its application in the photocatalytic deposition of metallic nanoparticles
Grafen oksitin bant-boşluk modülasyonu ve metalik nanopartiküllerin fotokatalitik oturtması
SINA ABDOLHOSSEINZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Production and characterization of hydroxyapatite-graphene oxide-chitosan scaffold for bone tissue engineering application
Kemik doku mühendisliği uygulaması için hidroksiapatit-grafen oksit-kitosan doku iskelesi üretimi ve karakterizasyonu
PELİN YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN
PROF. DR. BELMA ÖZBEK
- Synthesis and characterization of graphene oxide with enhanced mechanical properties
Geliştirilmiş mekanik özelliklere sahip grafen oksit sentezi ve karakterizasyonu
ZINEB BENZAIT
Doktora
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON