Geri Dön

Güneş pillerinin verimliliğinin artırılması için gözenekli silisyum ve TiO2 kaplamaların kullanılması

Using porous silicon and TiO2 coatings to increase the efficiency of solar cells

  1. Tez No: 748372
  2. Yazar: KÜBRA ARAS
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞLAR DUMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Fotovoltaik (PV-Photovoltaics) hücre yüzeyine gelen güneş ışınlarının absorbe edilmeden geri yansımasıyla meydana gelen kayıplar, PV sistemlerden elde edilen enerji dönüşüm verimliliğini düşürmektedir. Meydana gelen bu enerji kaybını azaltmak ve hücre verimliliğini artırmak için yansıma önleyici kaplamalar (ARC-Anti Reflective Coatings) kullanılmalıdır. Bu çalışmada, belirli dalga boyu aralığındaki yansımaların azaltılabilmesi için silisyum altlık üzerine tek, çift ve üç katmanlı yansıma önleyici (AR-Anti Reflective) kaplama tasarımları önerilmiştir. Her katmanın optimum kalınlığı ve kırılma indisi, güneş AM1.5 spektrumunun en yüksek foton yoğunluğu bölgesi olan 680 nm dalga boyu dikkate alınarak belirlenmiştir. Tasarlanan gözenekli silisyum (PS-Porous Silicon) tek katmanlı, PS/PS çift katmanlı ve PS/TiO2/PS üç katmanlı yapıların yansıma karakteristikleri Transfer Matris Metodu kullanılarak MATLAB R2018a programı ile hesaplanmış ve en iyi sonuçlar PS/PS çift katmanlı AR kaplama için elde edilmiştir. Zamanda Sonlu Farklar Yöntemi (FDTD-Finite Difference Time Domain) ve TMM yöntemleri ile elde edilen sonuçların benzerliğinin kontrol edilebilmesi amacıyla FDTD ve TMM yöntemi kullanılarak farklı çaplara ve farklı gözeneklilik değerlerine sahip ince filmlerin tasarımı yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, TMM yönteminin yüksek dalga boyları için daha doğru sonuçlar verdiğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Photovoltaic (PV-Photovoltaics) losses caused by the reflection of the sun rays coming to the cell surface without being absorbed reduce the energy conversion efficiency obtained from PV systems. Anti-reflective coatings (ARC-Anti Reflective Coatings) should be used to reduce this energy loss and increase cell efficiency. In this study, single, double, and triple anti-reflective (AR-Anti Reflective) coating designs on silicon substrate are proposed to reduce reflections in certain wavelength ranges. The optimum thickness and refractive index of each layer were determined considering the wavelength of 680 nm, the highest photon intensity region of the solar AM1.5 spectrum. The reflection characteristics of the designed porous silicon (PS-Porous Silicon) single layer, PS/PS double-layer and PS/TiO2/PS three-layer structures were calculated with the MATLAB R2018a program using the Transfer Matrix Method, and the best results were obtained for PS/PS double-layer AR coating. In order to check the similarity of the results obtained by the Finite Difference Time Domain (FDTD) and TMM methods, thin films with different diameters and different porosity values were designed using the FDTD and TMM methods. The obtained results showed that the TMM method gives more accurate results for higher wavelengths.

Benzer Tezler

  1. An experimental investigation of high purity single walled carbon nanotubes as transparent electrode materials

    Tek duvarlı karbon nanotüp saflaştırması ve geçirgen elektrot oluşturulması konusunda deneysel çalışmalar

    MOZHGAN LAKI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELİF ÜLKÜ ARICI

  2. Metal-organic framework/graphene oxide derived porous carbons for platinum based electrocatalysts for oxygen reduction reaction

    Metal-organik kafes/grafen oksit türevli gözenekli karbonların platin bazlı oksijen indirgenme reaksiyonu elektrokatalizörlerinde kullanımı

    EMRE BURAK BOZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilim ve TeknolojiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL

  3. RSM optimizasyonu ile çörekotu (Nigella Sativa L.) atık biyokütlesi-esaslı üretilen aktif karbon kullanılarak uçucu organik bileşiklerin giderilmesi ve fotovoltaik uygulamalarının incelenmesi

    Examination of volatile organic compounds removal and photovoltaic applications using activated carbon derived from black cumin (Nigella Sativa L.) waste biomass through RSM optimization

    EBRU BATUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya MühendisliğiSiirt Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN KUTLUAY

  4. Fabrication of silicon nanowires by electroless etching and investigation of their photovoltaic properties

    Silisyum nanotellerin elektrokimyasal dağlama ile üretimi ve güneş pili uygulamalarının araştırılması

    BARIŞ ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. RAŞİT TURAN

    YRD. DOÇ. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN

  5. İletken polimer tabanlı hibrit güneş pili üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of conductor polymer based hybrid solar battery

    OSMAN ÖRNEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF YERLİ