Geri Dön

TiO2 yüzeyine Sn, Ca, Mg ve Al atomlarının eklenmesi ile oluşturulan kristal yapıların boya duyarlı güneş hücrelerine uygunluklarının yoğunluk fonksiyon teorisi kullanılarak incelenmesi

Investigation of the suitability of the crystal structures formed by adding Sn, Ca, Mg and Al atoms to TiO2 surface by using density functional theory

  1. Tez No: 661565
  2. Yazar: GAFFARİ YALÇIN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BAYRAM TALİ, DOÇ. DR. SALİH AKBUDAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Adıyaman Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 85

Özet

Fosil yakıtların çevreye zarar vermesi ve rezervlerinin tükeniyor olması alternatif enerji kaynaklarına yönelimi gerektirmektedir. Bu alternatif enerji kaynaklarından en önemlisi olan güneş enerjisinden yeterince faydalanılamamaktadır. Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren sistemler fotovoltaik sistemlerdir. Fotovoltaik sistemlerden enerji elde edilmesinde karşılaşılan en büyük problem enerji verimliliği düşüklüğü ve maaliyetin yüksek olmasıdır. Bu nedenle bu çalışmada, yeni nesil güneş hücresi olan boya duyarlı güneş hücrelerine farklı atomlar ekleyerek oluşturulan kristal yapıların boya duyarlı güneş hücrelerine uygunluğu incelenmiştir. Quantum espresso simülasyon programı kullanılarak Sn, Ca, Mg ve Al elementleri TiO2 tabanına eklenmiştir. TiO2 tabanına eklenen bu elementlerin oluşturdukları kristal yapıların (TiO2Sn, TiO2Ca, TiO2Mg ve TiO2Al) atomik yapıları, toplam enerjisi, bant aralıkları ve durum yoğunlukları incelenmiştir. Daha sonra TiO2 tabanına ikişer tane Sn, Ca, Mg ve Al elementleri eklenelerek oluşturulan kristal yapıların (TiO2Sn2, TiO2Ca2, TiO2Mg2 ve TiO2Al2) benzer özellikleri tekrar incelenmiştir. TiO2 tabanına önce bir atom daha sonra iki atom eklenmesinin sebebi kristal yapıların özelliklerinin değişip değişmeyeceğini gözlemlemektir. Sonuç olarak kristal yapıların verileri analiz edilerek bu yapıların güneş hücreleri uygulamaları için uygun olup olmadıkları detaylı bir şekilde tartışılmıştır.

Özet (Çeviri)

The fact that fossil fuels harm the environment and their reserves are running out require an orientation to alternative energy sources. Solar energy, which is the most importanat of these alternative energy sources, cannot be utilized sufficiently. Systems that convert solar energy into electrical energy are photovoltaic systems. The biggest problem encountered in obtaining energy from photovoltaic systems is low energy efficiency and high cost. Therefore, in this study, the suitability of crystal structures formed by adding different atoms to dye sensitive solar cells, which are new generation solar cells, , to dye sensitive solar cells was investigated. Sn, Ca, Mg and Al elements were added to the TiO2 base by using the Quantum Espresso simulation program. The atomic structures, total energy, band gaps and state densities of the crystal structures (TiO2Sn, TiO2Ca, TiO2Mg and TiO2Al) formed by these elements added to the TiO2 base were investigated. Then, similar properties of the crystal structures (TiO2Sn2, TiO2Ca2, TiO2Mg2 and TiO2Al2) formed by adding two Sn, Ca, Mg and Al elements to the base of TiO2 were investigated again. The reason for adding one atom and then two atoms to the TiO2 base is to observe whether the properties of the crystal structures will change or not. As a result, by analyzing the data of crystal structures, it has been discussed in detail whether these structures are suitable for solar cell applications.

Benzer Tezler

  1. Fabrication and characterization of nanocomposite flat-sheet polymeric membranes

    Polimerik nanokompozit düz plaka membranların üretimi ve karakterizasyonu

    MERVE ŞİLE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  2. Investigation of the growth kinetics and morphology transitions during porous anodization of titanium in ethylene glycol based electrolytes

    Etilen glikol bazlı elektrolitlerde titanyumun gözenekli anodizasyonu sırasında oluşan oksidin büyüme kinetiği ve morfolojik geçişlerinin incelenmesi

    EREN SEÇKİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  3. Farklı miktarlarda kalay dioksit ile kaplanan titanyum dioksit nanotellerin sentezi, karakterizasyonu ve fotovoltaik etki potansiyelinin araştırılması

    Sythesis, characterizationn and investigation of potential photovoltaic effect of titanium dioxide coated with different quantities of tin dioxide

    HASAN TAYFUN AY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Disiplinlerarası Taşıt Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET FAHRİ SARAÇ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA SOLAKYILDIRIM

  4. Termal koruma sistemleri için ablatif polimerik kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of ablative polymeric composites for thermal protection systems

    SEFA ARAS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA ÜNLÜ

  5. Preparation of indium tin oxide thin films and investigation of hydrogen post-treatment effect

    İndiyum kalay oksit ince filmlerin hazırlanması ve hidrojen ile indirgeme etkisinin incelenmesi

    GÖKÇEN GÖKÇELİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ