Study of morphology and dye effects on the efficiency of CdS–based hybrid solar cells
Morfoloji ve boya etkisinin CdS–tabanlı hibrit güneş pillerinin verimliliği üzerine olan etkilerinin araştırılması
- Tez No: 634798
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SALİH YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Morfoloji, Mühendislik Bilimleri, Physics and Physics Engineering, Morphology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Bu proje çalışmasında, farklı yöntemlerle (kimyasal püskürtme, kimyasal banyoda çökeltme, doktor bıçağı ve hidrotermal yöntem) farklı morfolojili (ince film, toz ve nanoküre) olacak şekilde büyütülen CdS örneklerle oluşturulan hibrit güneş hücrelerinin bazı özellikleri incelendi. Ayrıca farklı boyalarla (Eosin–Y, D205, N719 ve N3) yüzeyi modifiye edilmiş CdS örneklerle üretilen hibrit güneş pillerinin yapısal, morfolojik, optik ve elektriksel özellikleri araştırıldı. X–ışınları kırınım (XRD) sonuçları CdS örneklerinin polikristal yapıda kristalleştiğini gösterdi. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) sonuçları, üretilen farklı morfolojili CdS örnekler üzerine homojen bir P3HT katmanının kaplandığını gösterdi. Enerji dağılımlı X–ışını spektroskopisi (EDS) CdS yapısı içerisinde Cd ve S atomlarının var olduğunu ispatladı. Üretilen CdS örneklerin geçirgenlik sonuçlarının genel olarak iyi olduğu ve dolayısıyla güneş pili uygulamaları için kullanılabileceği sonucuna varıldı. Büyütülen CdS örneklerin bant aralık değerlerinin ise, üretilen yönteme göre farklılık gösterdiği belirlendi. CdS yüzeyinin boya modifikasyonuyla beraber, soğurma pik şiddetlerinde genellikle artışlar olduğu görüldü. Oda sıcaklık fotolüminesans (RTPL) sonuçlarından, farklı yöntemlerle üretilen CdS örneklerin farklı dalga boylarında farklı kusurlar sergilediği gözlendi. Ayrıca CdS tabanlı heteroyapıların fotolüminesans pik şiddetlerinde boya modifikasyonuyla beraber çoğunlukla azalma olduğu tespit edildi. Elektriksel ölçümlerden, CdS tabanlı heteroyapıların açık bir şekilde fotovoltaik etki sergiledikleri görüldü. Hem farklı morfolojide büyütülen hem de farklı boyalarla yüzeyi modifiye edilen CdS örneklerin farklı güneş pili verimlerine sahip oldukları gözlendi. En yüksek güneş hücre verim değeri, nanoküre morfolojisine sahip ve N719 yüzey boya modifikasyonu yapılmış CdS örnekler için % 0,881 ile ortaya çıktı. Böylece farklı morfolojinin yanı sıra farklı boyayla CdS yüzeyinin modifikasyonunun güneş hücre verimlerinde önemli değişikliklere yol açtığı sonucuna varıldı.
Özet (Çeviri)
In this project study, some properties of hybrid solar cells (HSCs) formed by CdS samples that were grown by the different methods (spray pyrolysis, chemical bath deposition, doctor blade and hydrothermal methods) and in different morphologies (thin film, powder and nanosphere) were investigated. Additionally, structural, morphological, optical and electrical properties of HSCs based on CdS samples whose surfaces were modified by diverse dyes (Eosin–Y, D205, N719 and N3) were studied. X–ray Diffraction (XRD) results showed the crystallization of CdS samples in the polycrystalline structure. Scanning Electron Microscopy (SEM) conclusions indicated the homogeneous coverage of P3HT on the produced CdS samples with different morphologies. Energy dispersive X–ray Spectroscopy (EDS) approved the presence of Cd and S atoms in CdS structure. It was concluded that the transmittance data of synthesized CdS specimens were quite good and hence, they can be used for the solar cell (SC) applications. It was observed that the band gaps of the prepared CdS samples were based on the method used. It was seen that the peak intensities of the absorbance of CdS-based heterostructures generally increased with the modification of CdS surface by dyes. It was observed from room temperature photoluminescence (RTPL) outputs that CdS samples produced by different routes exhibited various defects. Furthermore, it was determined that the peak intensities in the photoluminescence (PL) spectra of CdS–based heterostructures generally decreased after dye modification of CdS surface. From the electrical measurements, it was seen that CdS–based heterostructures displayed an obvious photovoltaic effect. It was observed that both CdS samples grown in the different morphology and the surface modified by diverse dyes had different power conversion efficiency (PCE) values. The highest efficiency value was appeared for CdS samples with the nanosphere morphology and modified by N719 dye as 0.881%. Thus, it can be deduced that in addition to different morphology, modification by diverse dyes also leads to an important variation on the SC efficiency.
Benzer Tezler
- The effects of platinum particle size to the efficiency of a dye sensitized solar cell (DSSC)
Platin parçacık boyutunun duyarlılaştırılmış boya güneş paneli (dbgp) verimliliğine etkisi
HASAN BERK GİRAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. DENİZ ÜNER
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Polimer/grafen/ZnO nano-hibrit yapılarının sentezlenmesi, karakterizasyonu ve fotokatalitik etkinliğinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of photocatalytic activity of polymer/graphene/ZnO nano-hybrid structures
MEMNUNE KARDEŞ
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KORAY ÖZTÜRK
- Pamuk ve poliester terbiyesinde ozon kullanımının araştırılması
Investigation of the ozone usage on the preparation processes of cotton and polyester
DİLEK ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN AKSEL EREN
- Cellulose membranes via alkaline hydrolysis of cellullose acetate membranes and their application in organic solvents
Selüloz asetat membranların alkalin hidrolizi ile selüloz membranlar ve organik çözücülerde uygulanması
ZEYNEP İMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Sentetik iyon değiştirici reçineler kullanılarak sulu çözeltilerden bazı boyar maddeler ve Cr (VI) giderimi
Some dyes and Cr (VI) removal from aqueous solutions using synthetic ion exchange resins
DENİZ ÜMMETOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL PEHLİVAN