Interface engineering with a thienothiophene-based ammonium salt for realization of semitransparent perovskite solar cells with enhanced efficiency and improved stability
Tiyenotiyofen içeren amonyum tuzu temelli arayüz mühendisliği ile artırılmış verimlilik ve iyileştirilmiş kararlılığa sahip yarı şeffaf perovskit güneş hücrelerinin gerçekleştirilmesi
- Tez No: 688206
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Perovskit güneş pillerinin (PGPler) kararsızlık sorunu, ticarileşmelerini engelleyen en önemli faktörlerden biridir. Bu sorunun üstesinden gelmek için çeşitli yaklaşımlar önerilmiştir ve bunlar arasında arayüz mühendisliği en uygun yollardan biri olarak vurgulanmıştır. Bu çalışmada, tiyenotiyofen bazlı amonyum tuzu (TTMAI), 3D FAMA (((FAPbI3)1−x(MAPbBr3)x))) bazlı perovskit üzerine kaplanmıştır. GIXRD ve SEM analizi, TTMAInin 3D perovskit dahil olmadığını, sadece yüzey morfolojisinde bir değişikliğe neden olduğunu ortaya koymuştur. TTMAI ile işlenen güneş pilleri, doldurma faktöründe (FF) gelişme göstererek, güç dönüştürme verimliliklerini (GDVler) %17den %20nin üzerine çıkarmıştır. Ayrıca, TTMAInin hidrofobik doğası nedeniyle, stabilitede dikkate değer bir gelişme elde edilmiştir. TTMAI ile işlenen güneş pili, ilk veriminin %82sini korumuştur. Buna karşılık, referans hücreler 380 saatten fazla bir süre boyunca %15 nem altında ilk veriminin yalnızca %38ini korumuştur. Ek olarak, yarı saydam perovskit güneş pilleri (YS-PGP) üretilmiştir ve FAMA tabanlı 3D perovskitler için bildirilen en yüksek verimliliklerden biri olan işlenmiş bir 3D perovskite yığını ile %17,9 verim elde edildi. Ek olarak, TTMAI ile muamele edilen YS-PGP, ilk GDVsinin %87sini korurken, 3D ST-PSC, altı hafta boyunca (>1000 saat) bunun %69unu korumuştur. Bu sonuçlar, bu çalışmanın, yüksek verimli ve kararlı yarı saydam perovskit güneş pillerinin yetersiz olduğu perovskit araştırmalarında kritik bir boşluğu doldurduğunu açıkça göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The stability issues of perovskite solar cells (PSCs) is one of the most important factors preventing commercialization. Various approaches have been proposed to overcome this problem, and among them, interface engineering is highlighted as one of the most convenient ways. In this study, a thienothiophene based ammonium salt (TTMAI) was coated on 3D FAMA (((FAPbI3)1−x(MAPbBr3)x) )-based perovskite. GIXRD and SEM analysis revealed that TTMAI did not incorporate in the 3D perovskite but only resulted in a change at surface morphology. The solar cells treated with TTMAI showed enhancement in fill factor (FF), increasing their power conversion efficiencies (PCEs) from 17% to over 20%. Moreover, due to the hydrophobic nature of the TTMAI, a remarkable improvement in stability was obtained. The solar cell treated with TTMAI retained 82% of its initial PCE. In comparison, the reference cells maintained only 38% of initial efficiency under 15% humidity for over 380 h. In addition, semitransparent perovskite solar cells (ST-PSC) were fabricated, and 17.9% PCE was achieved with a treated 3D perovskite stack, which is one of the highest reported efficiencies for FAMA-based 3D perovskites. Additionally, the TTMAI- treated ST-PSC maintained 87% of its initial PCE, whereas 3D only reference retained 69% for six weeks (>1000 h). These results clearly show that this study fills a critical void in perovskite research where highly efficient and stable semitransparent perovskite solar cells are scarce.
Benzer Tezler
- Perovskite güneş hücrelerinin uzun vadeli operasyonel kararlılığını artırmak için CsPbBr3-xIx kuantum nokta tabanlı arayüzey mühendisliği
Quantum dot-based interface engineering with CsPbBr3-xIx for enhancing the long-term operational stability of perovskite solar cells
BELKIS SÜRÜCÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEÇKİN AKIN
- Perovskit güneş hücrelerinde kaliksaren molekül temelli kendiliğinden oluşan tek tabaka arayüzey modifikasyonunun performans üzerine etkileri
The influences of calixarene molecule based self-assembled monolayer interface modification on perovskite solar cells
GAMZE DÖLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT KUŞ
- Fabrication of hysteresis-free perovskite solar cells by SAM modified electrode
SAM modifiyeli ITO elektrot ile histeresis göstermeyen perovskit güneş hücresi üretimi
EYYUP YALÇIN
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERAFETTİN DEMİÇ
- Novel semiconducting materials for high-performance organic transistors and solar cells
Yüksek performanslı organik transistörler ve güneş pilleri uygulamaları için yeni yarı iletken malzemeler
AYŞE CAN
Doktora
İngilizce
2022
KimyaAbdullah Gül ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN USTA
- 3D CAD yazılımları kullanarak üç boyutlu tarama verisi ile tersine mühendislik uygulaması
Reverse engineering application with three-dimensonal scanning data by using 3D CAD software
EBRU IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMET ÇELİK