Geri Dön

Investigation of the production of SnS (Tin Sulfide) based solar cells

Kalay sülfür (SnS) bazlı güneş hücrelerinin üretiminin araştırlması

  1. Tez No: 610213
  2. Yazar: SERCAN SOYÖZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CEVAT SARIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Yenilenebilir ve sürdürülebilir enerjiler hayatımızda daha fazla önem kazanmaktadır. Dünyada güneş pilleri, rüzgâr türbinleri, biyokütle enerjisi ve diğer temiz enerji kaynakları hakkında birçok araştırma yayınlanmaktadır. Son yıllarda, SnS ince film güneş hücrelerinde fotovoltaik emici için cazip hale gelmiştir. SnS, kayda değer elektron ve boşluk hareketliliği ve uygun direkt bant boşluğu gibi çeşitli avantajlara sahiptir (Örn: 1.1-1.5 eV). Ayrıca düşük toksisiteye ve üretim kolaylığına sahiptir. Hammadde olarak kalay ve kükürt dünya üzerinde bolca bulunmaktadır. Bu çalışma, ince film SnS üretmek ve SnS'nin yapısal, morfolojik, optik ve foto-elektrokimyasal özelliklerini araştırmayı amaçlamaktadır. SnS iki farklı teknikle üretildi; bunlardan biri elektro-tabakalı Sn tabakasının farklı sıcaklık ve zamanlardaki sülfürizasyondur ve bu tekniğin adı“2-adımlı Üretim”olarak belirlenmiştir. Diğer bir üretim tekniğine, SnCl2 ve Na2S2O3.5H2O reaktifleri ile SnS tabakalarının elektro-çökeltilmesi ve SnS ince film tabakalarının tavlanması olan“1- adımlı Üretim”adı verildi. Tavlama atmosferleri, sıcaklıkları ve süreleri araştırıldı. Üretilen SnS ince filmler, X-ışını difraksiyon ölçümü (XRD) ile karakterize edildi ve tüm örneklerde SnS'nin ana faz olduğu gözlendi. SnS ince filmlerinin morfolojik özellikleri saha emisyon taramalı elektron mikroskobu (FESEM) kullanılarak gerçekleştirildi ve farklı üretim yöntemlerinde üretilen farklı örneklerde farklı SnS yüzey yapıları gözlendi. Optik özellikler, biriktirilmiş SnS ince filmlerin doğrudan bant aralıklarının yaklaşık 1.6 eV'ye sahip olduğunu gösterdi. Tavlanmış numunelerin daha yüksek doğrudan bant aralıklarına sahip olduğu gözlendi. Farklı numuneler için asidik ve bazik elektrolit çözeltilerinde fotoelektrokimyasal ölçümler yapıldı ve açık devre potansiyellerinin (Voc), karanlık ve aydınlık şartlarındaki değişim potansiyellerinin (Vph) ve SnS foto-elektrotlarının kısa devre akımlarının (Jsc) tavlama sonrası arttırıldığına dikkat çekildi. Ek olarak, tavlama atmosferinin SnS ince filminin Jsc'sini arttırmada çok önemli olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Renewable and sustainable energies gain more importance in our lives. Many researches are published around the world about solar cells, wind turbines, biomass energy and other clean energy sources. Recently, SnS has become attractive for photovoltaic absorber in thin film solar cells. SnS has several advantages such as promising considerable electron and holes mobility and suitable direct band gap (Eg: 1.1-1.5 eV). Also it has low toxicity and ease of production. Tin and sulphur which are used as resources are abundant at earth crust. This work is aimed to produce thin film SnS and investigate the structural, morphological, optical and photo-electrochemical properties of SnS. SnS was produced by two different techniques; one of them is sulfurization in different temperatures and times of electrodeposited Sn layer and this technique was named“2- step Production”. Another production technique is called“1-step Production”which was electrodeposition of SnS layers using SnCl2 and Na2S2O3.5H2O reactants and postannealing of SnS thin film layers. Post annealing conditions were sought. Produced SnS thin films were characterized by X-ray diffraction measurement (XRD) and it was observed that SnS was main phase in all samples. Morphological properties of SnS thin films were carried out using field emission scanning electron microscope (FESEM) and different SnS surface structures were observed in different samples which were produced in different production methods. Optical properties indicated that direct bandgaps of as-deposited SnS thin films had around 1.6 eV. Annealed samples have higher direct bandgaps. Photoelectrochemical measurements were done in acidic and basic electrolyte solutions for different samples and it pointed out that open circuit potentials (Voc), the change potentials under dark and luminous conditions (Vph) and short-circuit currents (Jsc) of SnS photo-electrodes were increased by post annealing. Additionally, it was observed that the atmosphere of annealing was crucial for increasing the Jsc of SnS thin film.

Benzer Tezler

  1. SnS tabanlı heteroeklem yapıların hazırlanması, güneş hücresi ve fotosensör özelliklerinin incelenmesi

    Preparation of SnS based heterojunction structures, investigation of solar cell and photosensor properties

    HAMİT ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHarran Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAT ASLAN

  2. Yeni başlangıçlı şizofreni hastalarında ödül için efor sarf etme ve efor temelli karar verme süreçlerinin incelenmesi

    Investigation of effor expenditure for the reward and effort based decision making in recent onset schizophrenia patients

    EZGİ İNCE GULİYEV

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Psikiyatriİstanbul Üniversitesi

    Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEHBİ ALP ÜÇOK

  3. Investigation of the production of refractory metal containing high entropy alloys

    Refrakter metal içerikli yüksek entropilli alaşımların üretilmesi ve geliştirilmesi

    DİLAN UĞURLUER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ALKAN

  4. Hibrit lif ve mineral takviyeli yüksek performanslı polimer kompozit boru üretiminin araştırılması

    Investigation of the production of hybrid fiber and mineral reinforced high performance polymer composite pipe.

    ÖZCAN ÇAĞLAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik BilimleriDüzce Üniversitesi

    Disiplinlerarası Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERKAN SUBAŞI

  5. Investigation of the production of traditional dried eggplant and development of a new method for drying

    Geleneksel kurutulmuş patlıcan üretiminin incelenmesi ve kurutma için yeni bir yöntem geliştirilmesi

    GHAITH ODAY YAQOOB AL-QUDSI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    BiyokimyaGaziantep Üniversitesi

    Biyokimya Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH BALCI

    PROF. DR. MUSTAFA BAYRAM