Dimension dependent optoelectronic properties of cesium lead halide perovskites
Sezyum kurşun halojenür perovskitlerin boyuta bağlı boptoelektronik özellikleri
- Tez No: 556655
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN ŞAHİN, DOÇ. DR. SİNAN BALCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Tamamen inorganik sezyum kur¸sun halojenür perovskitleri (ILHP'ler), ayarlanabilir bant aralıgı, uzun yük ta¸ ˘ sıyıcı ömrü gibi fotovoltaik özellikleri nedeniyle optoelektronik ara¸stırmalarda güçlü bir rakip olarak geni¸s bir rol oynamaktadır. Daha önceki çalı¸smaların çogu büyük boyutlu perovskit malzemeler üzerine odaklanırken, hızla çe¸ ˘ sitliligi artan küçük boyutlu kolloidal perovskit nanokristalleri benzersiz özellikleri nedeniyle ˘ ilgi çekmeye ba¸slamı¸stır. Bu tezde küçük boyutlu kolloidal kur¸sun halojenür perovskit nanokristallerin büyüklügüne ve boyutuna ba ˘ glı olarak optoelektronik özellikleri ara¸ ˘ stırılmı¸s. Kolloidal kur¸sun halojenür perovskite nanokristallerin fotolüminesans özellikleri, boyutlarının azaltılmasıyla ayarlanabilmektedir. Yeni ve kolay elektrosprey sistemi ile 2 boyutlu kur¸sun halojenür perovskit nano levhalardan olu¸san CsPbBr3 ince tabaka filmler elde edilmi¸stir. Elektrospreyleme yöntemi sadece yeni ve hızlı bir perovskit film imalatını degil aynı zamanda oleylamin miktarını de ˘ gi¸ ˘ stirerek boyutsal kontrolü de saglamaktadır. ˘ Ayrıca, oda sıcaklıgındaki en kararlı fazlardan biri olan ortorombik CsPbI ˘ 3'ün yapısal, elektronik ve titre¸sim özelliklerinin kalınlıga ba ˘ gımlılı ˘ gı, DFT hesaplamaları ile incelen- ˘ mi¸stir ve elektronik bant bo¸slugunun, perovskite kalınlı ˘ gında, kuantum büyüklü ˘ gü etk- ˘ isinden dolayı azalma ile arttıgı da görülmü¸ ˘ stür. Son olarak, suyun neden oldugu CsPbBr ˘ 3 nanotellerinin demetler halini alması ve PL spectrumda kırmızı yönünde kayma gösterdigi incelenmi¸ ˘ stir. Bu kaymanın sebebinin, su molekülü perovskit nanotellerin yüzeyine tutunmu¸s ligantları kopararak, yüzeyleri bo¸s kalan nanotellerin demetler olu¸sturmasından kaynaklandıgı gözlenmi¸ ˘ stir. Sonuç olarak, bu tez, kur¸sun halojenür perovskitlerin boyuta baglı optoelektronik ˘ özelliklerinin anla¸sılmasını saglamaktadır.
Özet (Çeviri)
All-inorganic cesium lead halide perovskites (ILHPs), are gaining wide variety of role as strong contenders due to their extraordinary photovoltaic features in optoelectronic research with tunable band-gap, large absorption cross-section, long carrier lifetime, and high carrier mobility. Most of the initial studies focused on bulk-like perovskite materials, while the rapidly growing colloidal perovskite nanocrystals impress additional interest because of their unique properties. In this thesis, colloidal lead halide perovskite nanocrystals' optoelectronic properties are investigated and associated with their size and dimensionality. The photoluminescence characteristics of colloidal lead halide perovskite nanocrystals can be tuned by reducing their dimensionality. Thin layer fabrication of CsPbBr3 films which consist of 2D lead halide perovskite nanoplatelets, is achived by a novel coating approach via electrospraying from precursor solution. Electrospraying method represents not only a new and fast perovskite film fabrication but also dimensional tunability by changing the amount of oleylamine which is intercalating agent. Moreover, thicknessdependence of the structural, electronic and vibrational properties of orthorhombic CsPbI3, which is one of the most stable phase at room temperature, is investigated by means of state-of-the-art first-principles calculations. It is also investigated that the electronic band gap increases with decrease in perovskite thickness due to quantum size effect. Lastly, it is investigated that water induced transition to form large bundles of CsPbBr3 nanowires show a a redshifted photoluminescence. Water molecule causes the detachment of ligands from the perovskite surface which leads to form bundles. In summary, this thesis provides an understanding of dimension dependent optoelectronic properties of lead halide perovskite.
Benzer Tezler
- İşlevselleştirilmiş perovskitlerin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of functionalized perovskites
SERCAN ÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve Teknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ŞAHİN
DOÇ. DR. SİNAN BALCI
- Perovskite güneş hücrelerinin uzun vadeli operasyonel kararlılığını artırmak için CsPbBr3-xIx kuantum nokta tabanlı arayüzey mühendisliği
Quantum dot-based interface engineering with CsPbBr3-xIx for enhancing the long-term operational stability of perovskite solar cells
BELKIS SÜRÜCÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEÇKİN AKIN
- Theoretical investigation of structural, vibrational, electronic, and elastic properties of ultra-thin anisotropic materials
Ultra-ince anizotropik malzemelerin yapısal, titreşimsel, elektronik ve elastik özelliklerinin teorik incelenmesi
KADİR CAN DOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET YAĞMURCUKARDEŞ
DOÇ. DR. SERKAN ATEŞ
- Nikelalüminat (NiO/Al2O3) nanopartiküllerinin üretimi
Production of NiO/Al2O3 nanocomposite particles
TUNÇAĞ CİHANGİR ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- LiP-CVD growth of multi-shape monolayer WS2: Determination and investigation of defect domains
Çok şekilli tek katmanlı WS2' ün LiP-CVD ile büyütülmesi: Kusur alanlarının belirlenmesi ve incelenmesi
HASRET AĞIRCAN
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDEM KARTAL ŞİRELİ