Geri Dön

GaInNAs nipi güneş hücre yapısının tasarımı ve karakterizasyonu

Design and characterization of GaInNAs nipi solar cell structure

  1. Tez No: 604554
  2. Yazar: FATIMA HUSEYNZADE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ KINACI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Genel Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 47

Özet

GaInNAs seyreltik azotlu alaşım yarıiletkeninin en büyük özelliği bant aralığının 1 eV civarında ve daha küçük veya büyük olarak ayarlanabilmesi ve GaAs ile örgü uyumlu olmasıdır. Bu sayede, yüksek verimli güneş hücre uygulamasında kullanılabilecek en uygun yarıiletken adayındandır. Bu tez çalışmasında, nipi yapıda 1 eV GaInNAs güneş hücre yapısının farklı kalınlık ve katkılama yoğunluğu kombinasyonlarında fotovoltaik performansının teorik olarak incelemesi (simülasyonu) yapılmıştır. Teorik modelleme sürecinde hem fotoakım hem de karanlık akım hesabı için sürüklenme-difüzyon modeli kullanılmıştır. GaInNAs nipi güneş hücresinin simülasyonunda gerekli temel parametreler literatürde 1 eV bant aralıklı GaInNAs yarıiletkeni için yapılan çalışmalardan alınmıştır. Bu temel parametrelerden soğurma katsayısı ve kırılma indisi gibi GaInNAs yarıiletkenin ışığın dalgaboyuna bağlı değişen optik özellik parametreleri ise eğri olarak kullanılmıştır. Teorik hesaplamalarda GaInNAs nipi güneş hücresinin foto – akım yoğunluğunun, açık devre voltajının ve verimliliğinin nipi eklem periyot sayısına göre değişimi sonuçlandırarak yorumlanmıştır. Ayrıca nipi güneş hücresinin spektral duyarlılık grafiklerine de yer verilerek nipi katmanların kalınlığı ve katkılama yoğunluklarının etkileri incelenmiştir. Yapılan simülasyon sonucunda en yüksek verimli GaInNAs nipi güneş hücre yapısı oluşturulmuş ve ona göre Tampere Teknik Üniversitesinde örnek büyüttürülmüştür. Büyütülen örneğin fotolüminesans (Photoluminescence – PL) ölçümleri ve PL pik değerlerinin örnek boyunca dağılımları örneğin kaliteli büyütüldüğünü göstermekte.

Özet (Çeviri)

The important characteristics of GaInNAs dilute nitride alloy semiconductor that its bandgap can tune around the 1 eV and can be grow lattice matching to GaAs. These properties make it the most suitable semiconductor candidate for high efficiency solar cell applications. In this thesis work, GaInNAs 1 eV nipi solar cell structure is theoretically (simulation) investigated with different combination of layer thicknesses and doping profiles. The drift-diffusion theory is used to calculate photocurrent and dark current during the simulation. The parameters necessary for simulation of GaInNAs nipi solar cell are taken from research reports on the 1 eV GaInNAs in the literature. The optical properties of GaInNAs semiconductor as absorption coefficient and refractive index are used as curve. In the theoretical calculation, changing of photocurrent density, open circuit voltage and efficiency of GaInNAs nipi solar cells by nipi period is explained. Also, the effects of nipi layer thicknesses and doping profiles on the spectral response of the solar cell are investigated. As a result of simulation, high efficiency GaInNAs nipi solar cell structure is selected and is grown at the Tampere University of Technology. The PL spectrum and PL peak mapping of the sample wafer show that the sample is grown with good quality.

Benzer Tezler

  1. III-V grubu yarıiletkenlere dayalı güneş hücrelerinin elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of electrical and optical properties of solar cells based on III-V group semiconductors

    AGAGELDI MUHAMMETGULYYEV

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE EROL

  2. A theoretical analysis of GaInNAs/GaAs quantum vells for long wavelength emission

    GaInNAs/GaAs uzun dalgaboylu kuantum kuyu lazerlerin teorik olarak incelemmesi

    MURAT ODUNCUOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. BEŞİRE GÖNÜL

  3. GaInNAs/GaAs yapılarında tavlama süresinin elektron sıcaklığına etkisi

    The effect of annealing process on hot electron in GaInNAs/GaAs structures

    SOHBET TAGANOV

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞÜKRÜ ARDALI

  4. 1.3 mikrometre dalga boyunda ışıma yapan GaInNAs yüzeyden yayımlı yarıiletken lazer sistemi

    GaInNAs surface emitting semiconductor lasers at 1.3 micrometer operating wavelength

    ZEHRA ŞENTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜKSEL ERGÜN

  5. GaInNAs/GaAs kuantum kuyularında hidrojenik düzeyler arasında kızılötesi geçişler

    Infrared transitions between hydrogeni̇c states in GaInNAs/GaAs quantum wells

    EMRE BAHADIR AL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Fizik ve Fizik MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN SARI