ZnO:Cu ve ZnO:Mn tabanlı boya duyarlı güneş pillerinin fabrikasyonu ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of ZnO:Cu and ZnO:Mn based dye-sensitized solar cells
- Tez No: 696978
- Danışmanlar: PROF. DR. YASEMİN ÇAĞLAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Bu çalışmada, nanoyapılı çinko oksit (ZnO) tozları hidrotermal sentez yöntemiyle elde edilmiştir. Elde edilen nanoyapılı ZnO tozu, bakır (Cu) ve mangan (Mn) elementleriyle %0,1, %0,5, %1, %3 ve %8 oranlarında katkılanmıştır. Katkılama işleminin katkısız ZnO nanoyapısı üzerindeki morfolojik, yapısal ve optik özelliklere etkisi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X-Işını Difraktometresi (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektrometresi (XPS) ve UV-VIS Spektrofotometresi ile incelenmiştir. Katkısız ve katkılı nanoyapılı ZnO tozları, pasta haline getirilerek sıyırma tekniği (doctor blade) ile flor katkılı kalay oksit (FTO) kaplanmış cam yüzeyler üzerine kaplanmıştır. Üretilen filmler 450 °C sıcaklıkta kademeli olarak tavlanmış, sonrasında rutenyum 535-bis TBA boya çözeltisi içerisine daldırılarak üzerlerine boya emdirilmesi sağlanmıştır. Daldırma süresinin etkisini incelemek adına filmler farklı süreler boyunca daldırılma işlemine maruz bırakılmıştır. Süre, verimin doyuma ulaştığı an ile sınırlandırılmıştır. Üzerlerine boya emdirilen ZnO filmleri XRD, SEM ve UV-VIS spektrofotometresi cihazlarıyla karakterize edilmiştir. Üzerine boya emdirilen filmler, sandviç tipi DSSC oluşumunu sağlamak için platin kaplı karşıt elektrot ile birleştirilmiş ve içerisine elektrolit olarak iyodür çözeltisi eklenmiştir. ZnO bazlı boya duyarlı güneş pillerinin (DSSC), solar simülatör altında akım yoğunluğu-voltaj (J-V) grafikleri elde edilmiştir. Bu grafiklerden; güneş pili verimi (η), kısa devre akım yoğunluğu (Jsc), açık devre gerilimi (Voc), dolum faktörü (FF) değerleri elde edilerek pil performansları değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, nanostructured zinc oxide (ZnO) powders were obtained by hydrothermal synthesis method. The obtained ZnO nanostructures were doped with copper (Cu) and manganese (Mn) elements at dopant rates of 0.1%, 0.5%, 1%, 3% and 8%. The effects of dopants on the morphological, structural, and optical properties on the nanostructure of the doped ZnO were examined by Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffractometer (XRD), X-Ray Photoelectron Spectrometer (XPS), and UV-VIS Spectrophotometer. The undoped and doped nanostructured ZnO powders were made into paste and coated on fluorine doped tin oxide (FTO) coated glass surfaces with doctor blade method. The produced films were gradually annealed at 450 °C, then they were immersed in a rutenyum 535-bis TBA dye solution and dye was impregnated on them. In order to examine the effect of dipping time, the films were subjected to the dipping process for different time periods. The time period was limited as the cells reached saturation of efficiency. Dye immersed ZnO films have been characterized by XRD, SEM and UV-VIS spectrophotometer devices. Afterwards, the dye-absorbed films were clipped with a platinum-coated counter electrode to provide a sandwich-type DSSC formation and iodide solution was added as the electrolyte. The current density-voltage (J-V) graphs of the ZnO-based dye sensitized solar cells (DSSC) were obtained under the solar simulator. With these curves; Solar cell efficiency (η), short circuit current density (Jsc), open circuit voltage (Voc), filling factor (FF) values were obtained and cell performances were evaluated.
Benzer Tezler
- ZnO tabanlı seyreltik manyetik yarıiletkenlerin üretimi ve bazı yapısal, optik ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
The production and investigation of some structural, optical and magnetic properties of ZnO-based diluted magnetic semiconductors
SALİH YILMAZ
Doktora
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİN BACAKSIZ
- Muhtelif metal katkılı ve katkısız ZnO yapıların elektrokimyasal kaplama ile üretimi ve bu yapıların organik güneş hücrelerinde kullanımı
The production of pure and various doped ZnO structures by the electrochemical deposition technique and the use of these structures in organic solar cells
NAGİHAN UYANIK KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİT EREN SAN
- ZnO nano sistemlerinin sentezlenmesi ve manyetik özelliklerinin elektron paramanyetik rezonans (EPR) spektroskopisi ile incelenmesi
Synthesize of ZnO nano systems and investigation of their magnetic properties by using electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy
CANGÜL AKTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEYDA ÇOLAK
- Sol-jel tekniği ile hazırlanan katkılı (Li,Mn,Cu,Al) ZnO ince filmlerin mikroyapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi
İnvestigation of micro structural and optical properties of doped (Li,Mn,Cu,Al) ZnO thin films by sol-gel technique
ZEHRA BANU BAHŞİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN ASLAN
- Nano-ZnO uygulamasının aspir bitkisinin kadmiyum fitoekstraksiyonuna etkisinin araştırılması
An investigation on the effect of nano-ZnO application on cadmium phytoextraction by safflower plant
FATİH AHMET YENTÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatEskişehir Osmangazi ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE DAĞHAN