Fabrication and optimization of homojunction photoanodes-based dye-sensitized solar cells
Homojunction fotoanode tabanli boya duyarli güneş pillerin üretimi ve optimizasyonu
- Tez No: 774175
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH YILDIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Fosil kaynakların tükenmeye yüz tuttuğu ve enerji ihtiyacınun günden güne arttığı günümüzde yeni enerji kaynakları ve yenilenebilir enerji kaynaklarına ilgi oldukça artmıştır. Bunların yanı sıra artan dünya nüfusu, sanayileşme ve insanoğlunun gün geçtikçe büyüyen enerji açlığının olumsuz etkileri sera gazı salınımı artışı, küresel ısınma, su ve hava kirliliği olarak karşımıza çıkmaktadır. Mevcut güneş pillerinin verimleri mütevazi değerlerde olsa da üretim sırasında çıkan zehirli gazlar ve üretim maliyetleri oldukça büyük bir çıkmazdır. Bu noktada imdada üçüncü nesil güneş pilleri yetişir. Bu piller düşük geri dönüşüm maliyetine sahip ve maliyet performans yönünden oldukça umut vericidir. Üçüncü nesil güneş pili teknolojilerinden biri olan boyaya duyarlı güneş pilleri, basit üretim süreci, düşük toksisite avantajlarına sahip düşük maliyetli ile ön plana çıkmaktadır. Tez çalışmasında bloklama katmanı ve gözenekli TiO2 ve elektrolit olmak üzere DSSCS verimi etkileyen anahtar parametereler üzerine çalışılmıştır. Açık devre voltaji ve kısa devre akımını birlikte artıracak strateji geliştirilmiştir. Bloklama katmanı olarak TiCl3 temelli solusyon kullanılarak üretim parametreleri optimize edilmiş ve bloklama katmanlarının katitesini ortaya koyabilecek bir formül üretilmiştir. Final hücre için literatürde sıklıkla kullanılan elektrolitlerle verim optimize edilmiştir. Başlangıçta elde edilden pile ait JSC değeri yaklaşık yüzde10, VOC değeri yüzde 20 ve dolluluk oranı yüzde 35 ve toplam hücre performansı yaklaşık yüzde 80 artırılarak toplam verim 8.03 yüzde değerine taşınmıştır. Sonuç olarak, DSSC'ler, üretim maliyetini azaltmak ve güneş pillerinin verimliliğini artırmak için büyük potansiyele sahip umut verici bir yenilenebilir enerji teknolojisidir. Devam eden araştırma ve geliştirme ile DSSC'ler sonunda piyasada mevcut olan en uygun maliyetli güneş pillerinin adayı haline gelebilir.
Özet (Çeviri)
Today, when fossil resources are exhausted and energy needs increase day by day, interest in new energy sources and renewable energy resources has increased considerably. Furthermore, the growing global population, industrialization, and the negative effects of human hunger are manifesting themselves as an increase in greenhouse gas emissions, global warming, water pollution, and air pollution. Although the yields of existing solar cells are modest, the poisonous gases and production costs during production are a large dead end. At this point, third-generation solar cells grow. These batteries have a low recycling cost, and the cost is quite promising in terms of performance. Painted solar cells, one of the third-generation solar cell technologies, stand out with a low cost, low toxicity, and a simple production process. In the thesis study, the blocking layer and the key parameters affecting dye-sensitized solar cells efficiency, including porous TiO2 and electrolyte, were studied. A strategy has been developed to increase the open circuit voltage and short circuit current together. A blocking layer has been produced using TiCl3-based solutions optimized for production parameters. The efficiency is optimized with electrolytes used frequently in the literature for the final cell. Initially obtained, the battery's JSC value was approximately 10 percent, the VOC value was approximately 20 percent, and total cell performance was increased by approximately 80 percent to 8.03 percent. As a result, dye-sensitized solar cells are a promising renewable energy technology with great potential to reduce production costs and increase the efficiency of solar batteries. With ongoing research and development, dye-sensitized solar cells can eventually become the most cost-effective solar cells available on the market.
Benzer Tezler
- Modeling and optimization of PECVD processes and equipment used for manufacturing thin film photovoltaic devices
İnce film fotovoltaik aygıt üretiminde kullanılan plazma destekli kimyasal buhar biriktirme (PECVD) süreçleri ve ekipmanının modelleme ve optimizasyonu
ENGİN ÖZKOL
Doktora
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN KINCAL
- a-SiOx:H ve kristal silisyumdan (c-Si) oluşan a-SiOx:H/c-Si heteroeklem güneş pillerinin fabrikasyonunu ve karakterizasyonu
The characterisation and fabrication of a-SiOx:H/c-Si heterojunction solar cells
OKAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÖZDEMİR
DOÇ. DR. ALP OSMAN KODOLBAŞ
- Mikroişlenmiş ivme ölçer üretimi ve optimizasyonu
Fabrication and optimization of micro machined accelerometers
MEHMET MURAT OKYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. HAKAN ÖZDEMİR
- Düşük manyetik alan algılama için fluxgate manyetometre tasarım ve optimizasyonu
Fabrication and optimization of fluxgate sensor for detection of low magnetic fields
EMEL ÖZKÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEDAİ İNANIR
DOÇ. DR. UĞUR TOPAL
- Fabrication and optimization of rf-SQUID and SQUID integration assembly for high resolution magnetic imaging systems
Yüksek çözünürlüklü manyetik görüntüleme sistemleri için, rf-SQUID ve SQUID entegrasyon bağlama üretim ve optimizasyon
RİZWAN AKRAM
Doktora
İngilizce
2005
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHDİ FARDMANESH