Investigation of the production of SnS (Tin Sulfide) based solar cells
Kalay sülfür (SnS) bazlı güneş hücrelerinin üretiminin araştırlması
- Tez No: 610213
- Danışmanlar: PROF. DR. CEVAT SARIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiHarran ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAT ASLAN
- 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
2019
Psikiyatriİstanbul ÜniversitesiRuh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEHBİ ALP ÜÇOK
- 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
2022
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ALKAN
- 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
2019
Mühendislik BilimleriDüzce ÜniversitesiDisiplinlerarası Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN SUBAŞI
- 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
2019
BiyokimyaGaziantep ÜniversitesiBiyokimya Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH BALCI
PROF. DR. MUSTAFA BAYRAM