Plasmonic tio2 composites for dye-sensitized solar cells applications
Plazmonik tio2 kompozit malzemeler ve boya duyarlı güneş pillerinde kullanımı
- Tez No: 572405
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KOUROUSH SALIMI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Energy, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Boyaya duyarlı güneş pilleri (DSSC'ler), 1991'de Grätzel tarafından ilk rapor edildiğinden beri düşük maliyetli, esnek tasarımları, üretim kolaylıkları ve düşük toksisiteleri nedeniyle bilim adamlarının dikkatini çekmiştir. TiO2/boya/elektrolit arayüzünde yük rekombinasyonunu önlemek için, alternatif bir fonksiyonel fotoanodun geliştirilmesi için çalışmalar hala devam etmektedir. Son zamanlarda, yüzey plazmon rezonansı ve foto-hassaslaştırıcı elektrotları arasındaki işbirliği, boyaya duyarlı güneş pillerinin farklı özelliklerinin elde edilmesini sağlamıştır. Özellikle, plazmonik nanoparçacıklar, gelen ışığı optik alanlarına yoğunlaştırma yeteneğinin yanı sıra, güçlü ışık saçılımı ve yerel alan iyileştirmelerine dayanan fotovoltaik cihazların verimliliğini arttırma kabiliyetine sahiptir. Örneğin, bir boya duyarlı güneş pilinin güç dönüşüm verimliliğini (PCE) geliştirmek için TiO2'nin yüzey modifikasyonuyla asil metal nanoparçacıklar (yani Altın ve Gümüş) kullanılmıştır. Bu tez çalışmasında, plazmonik TiO2 fotoanotları, sırasıyla solvotermal ve silanizasyon prosedürleri kullanılarak çok aşamalı metotlarla sentezlenmiştir. Plazmonik fotoanotların fiziksel ve kimyasal özellikleri, SEM, XRD, XPS, BET, UV-vis ve EIS kullanılarak karakterize edilmiştir. Özel yüzey alanı, gözenek ebadı dağılımı ve geliştirilmiş lokalize yüzey plazmon rezonans özelliklerine dayanarak, sentezlenen fotoanotların tasarlanan boya duyarlı güneş pillerinin kontrol gruplarına kıyasla (yani, katkısız TiO2 ve P25 macunu) karşılaştırıldığında dikkate değer bir güç dönüşüm (%7,62) verimliliği gösterdiği not edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have attracted considerable attention of scientists because of their low cost, flexible design, ease of fabrication and low toxicity, since first reported by Grätzel in 1991. In order to prevent the charge recombination at the TiO2/dye/electrolyte interface, engineering of an alternative functional photoanodes still to be challenged. Recently, cooperation between surface plasmon resonance and photosensitizer electrodes led to achieve different properties of dye sensitized solar cells (DSSC). Particularly, plasmonic nanoclusters have ability to concentrate the incident light in their optical field as well as enhancement the efficiency of photovoltaic devices based on strong light scattering and local field improvements. For example, noble metal nano-particles (i.e., Au and Ag) have been utilized for surface modification of TiO2 to improve the power conversion efficiency (PCE) of a DSSC. In this study, plasmonic TiO2 photoanodes were synthesized by multi-stage methods using solvothermal and silanization procedures, respectively. The physical and chemical properties of the plasmonic photoanodes were characterized using SEM, XRD, XPS, BET, UV-vis, and EIS as well. Based on the specific surface area, pore size distribution, and enhanced localized surface plasmon resonance properties of the synthesized photoanodes, the designed DSSCs showed remarkable power conversion efficiency (i.e., 7.62%) compare to the control groups (i.e., bare TiO2 and P25 paste).
Benzer Tezler
- Synthesis of graphene oxide based photocatalytic nanocomposite and investigation of its antibacterial activity
Grafen oksit temelli fotokatalitik nanokompozit üretimive antibakteriyel aktivitesinin araştırılması
GİZEM DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ
- Synthesis and catalytic applications of metal oxide based materials in particulate form
Partikül formunda metal oksit bazlı malzemelerin sentezi ve katalitik uygulamaları
KADRİYE ÖZLEM HAMALOĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Preparation of silver nanoparticles loaded polyaniline-titanium dioxide nanocomposite material and usage in environmental remediation
Gümüş nanoparçacıkların yüklendiği polianilin-titanyum dioksit nanokompozit malzemenin hazırlanması ve çevre ıslahında kullanımı
MOHAMED ELBUZEDI
Doktora
İngilizce
2020
KimyaAtılım ÜniversitesiMühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Tasarımı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KAYA
DOÇ. DR. SEHA TİRKEŞ
- Nanofibrous nanocomposites via electrospinning
Elektroeğirme ile nanofibril yapılı nanokompozitler
ALİ EKREM DENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
YRD. DOÇ. DR. TAMER UYAR
- Production and characterization of multilayered one dimensional plasmonic nanowires
Çok katmanlı tek boyutlu plazmonik nanotellerin üretimi ve incelenmesi
EZGİ AYGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPAN BEK
DOÇ. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN