Farklı boyaların ZNO tabanlı boya duyarlı güneş pillerinin verimine etkisi
The effect of different dyes on the efficiency of ZNO based dye sensitive solar cells
- Tez No: 766816
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜJDAT ÇAĞLAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 84
Özet
Bu çalışmada, yüzey aktif bir madde olan setiltrimetilamonyum bromür (CTAB) katkılanarak farklı sıcaklıklarda (120-150-200-250 °C) hidrotermal sentez yöntemi kullanılarak boyaya duyarlı ZnO nanoparçacıkları elde edilmiştir. Sentezlenen tozlar yıkanıp kurulduktan sonra kristal yapı analizi için X-ışınları kırınım spektroskopisi (XRD) ve morfolojik özelliklerin belirlenmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. XRD sonuçları en iyi kristallenme ve en yüksek tanecik boyutunun CZ3'e ait olduğunu göstermiştir. SEM analizi sonuçlarına göre Sentez sıcaklığındaki artış morfolojik yapı üzerinde önemli bir etkiye sebep olmuştur. En yüksek sentez sıcaklığında tamamen nano çubuklardan oluşmuş yoğun bir dokuya sahip bir yapı oluşmuştur. Yapılan enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) analizi, tozların ZnO'e ait olduğunu teyit etmiştir. Farklı sıcaklıklarda sentezlenen nanoboyutlu çinko oksit tozları kullanılarak boya duyarlı güneş pili (BDGP) fabrikasyonu yapılmıştır. FTO kaplı iletken camlar üzerine Dr. Blade yöntemi ile kaplanan filmler, N719 ve N749 boyalarına daldırılmış ve iki saat bekletilmiştir. Boya yüklemesi tamamlandıktan sonra spektrometrede absorbans ölçümleri alınmış ve incelenmiştir. N719 boyasına daldırılarak elde edilen filmlerin absorpsiyonlarının, N749 boyasına daldırılan filmlerden daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Fabrikasyonu yapılan BDGP'lerinin farklı ışık şiddetlerinde (20-40-60-80- 100 mW/cm2 ) akım-voltaj (I-V) ölçümleri alınmıştır. Işık şiddetindeki artış, kısa devre akımı (Isc) ve açık devre voltajında (Voc) artışa sebep olmuştur. Fabrikasyonu yapılan BDGP lerinin ışık altında alınan I-V ölçümleri sonucunda en yüksek verim, N719 boyasına daldırılan 250°C de sentezlenen CZ4 kodlu numunesi için %2,35 olarak hesaplanmıştır. N749 boya çözeltisindeki ölçümlerde ise CZ3 kodlu numunenin pil veriminin yüksek olduğu gözlenmiştir. En yüksek verim elde edilmesinde boya türü, boyanın emilimi ve anot malzemesinin morfolojik yapısı önemli rol oynamıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, dye sensitive ZnO nanoparticles were synthesized by using hydrothermal synthesis method at different temperatures (120-150-200-250 °C) by incorporation of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) which is a surface active agent. After the synthesized powders were washed and dried, X-ray diffraction spectroscopy (XRD) was used for crystal structure analysis and scanning electron microscopy (SEM) was used to determine morphological features. XRD results showed that CZ3 had the best crystallization and highest particle size. According to the results of SEM analysis, the increase in synthesis temperature caused a significant effect on the morphological structure. At the highest synthesis temperature, a structure with a dense texture consisting entirely of nanorods was formed. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis confirmed that the powders belonged to ZnO. Dye- sensitized solar cell (DSSC) fabrication was carried out using nanosized zinc oxide powders synthesized at different temperatures. The films coated on FTO conductive glasses by using Dr. blade method were dipped in N719 and N749 dyes and left for two hours. After the dye loading was completed, the absorbance measurements were carried out in the spectrometer and examined. It was observed that the absorption of the films obtained by dipping in N719 dye was higher than the films dipped in N749 dye. Current- voltage (I-V) measurements of the fabricated DSSCs were taken at different light intensities (20-40-60-80-100 mW/cm2 ). The increase in light intensity caused an increase in short circuit current (Isc) and open circuit voltage (Voc). As a result of the I-V measurements of the fabricated DSSCs taken under light, the highest efficiency was calculated as 2.35% for the CZ4 coded sample, which was immersed in N719 dye and synthesized at 250°C. In the measurements carried out in the N749 dye solution, it was observed that the cell efficiency of the CZ3 coded sample was high. The type of dye, the absorption of the dye and the morphological structure of the anode material played an important role in obtaining the highest efficiency.
Benzer Tezler
- İndolin ve benzotiyadiazol esaslı boyaların güneş hücrelerinde kullanımlarının incelenmesi
Investigation of the uses of indoline andbenzothiadiazole based dyes in sun cells
DİLZAR YILAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiFizikokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ALİ KUMBASAR
- Boya duyarlaştırıcı olarak kullanılabilecek yeni karbazol türevlerinin sentezi ve DSSC fabrikasyonu
DSSC fabrication and synthesis of new carbazole derivatives that can be used as dye sensitisers
BETÜL DERİNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMURAN GÖRGÜN
- Development and characterization of ceramic nanofiber membranes for dye removal from textile wastewater
Tekstil atıksularından boya giderimi için seramik nanofiber membranların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
NURAY YERLİ SOYLU
Doktora
İngilizce
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Fotokimyasal ileri oksidasyon prosesleri ve sol-jel yöntemiyle sentezlenen fotokatalizör ile azo boyar madde giderimi
Azo dye removal using photochemical advanced oxidation processes and photocatalysts synthesized by sol-gel method
KÜBRA ÇOBANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEJDET DEĞERMENCİ
- Reaktif azo boyar madde sulu çözeltisinin elektrokimyasal ve fotokatalitik proseslerle seri arıtımının incelenmesi
Investigation of serial treatment of reactive azo dye aqueous solutions by electrochemical and photocatalytic processes
ZEYNEP ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. CENGİZ YATMAZ