Yüksek verimli perovskit güneş modüllerinin geliştirilmesi
Development of high efficiency perovskite solar modules
- Tez No: 805935
- Danışmanlar: PROF. DR. SAVAŞ BERBER, PROF. DR. EMİNE TEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya üzerinde her sistem yaşamını devam ettirebilmek için enerjiye ihtiyaç duyar. Sürekli bir değişim ve gelişme içerisinde olan bununla birlikte de enerji ihtiyacı artan dünyamız için ise var olan kaynaklar giderek hızla azalmakta ve doğa gözetilmeksizin tüketilerek iklim krizine sebep olmaktadır. Bu sebeple yenilenilenebilir enerji kavramı ortaya çıkmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında ise güneş enerjisinin büyük bir potansiyeli vardır. Bu potansiyel güneş enerjisinin direkt olarak fotovoltaik hücrelerle elektrik enerjisine dönüştürülmesinden kaynaklanmaktadır. Tez çalışmasında, güneş pillerinde son zamanların en çok araştırılan alanlarından biri olan perovskit güneş pillerinin tekrarlanabilirliği, veriminin iyileştirilerek kararlılığının artması, bununla birlikte atmosferik ortam koşulları altında uzun süreli stabilitesi çalışılmıştır. Perovskit güneş pilleri yüksek verimleri ve düşük maliyetleri ile popüler olsa da aygıt üretildikten kısa süre sonrasında, özellikle sıcaklık, nem ve oksijen gibi atmosferik koşullar altında hızla bozunur ve yüksek verimliliklerini kaybederler. Bu tezde yapılan deneysel çalışmalarda hızlı verim artışının yaşandığı perovskit bileşiklerinden biri olarak Metilamonyum iyodür (MAI) kullanılmış, farklı oranlarda Kurşun (II) klorür (PbCl2 ), Kurşun (II) iyodür (PbI2) ile birlikte perovskit çözeltileri hazırlanmıştır. Daha sonrasında bu perovskit çözeltileri farklı oranlarla ve konsantrasyonlarda denenerek tekrarlanabilir sonuçlar elde edilmiştir. Devam eden sürelerde, tekrarlanabilirlik p-i-n yapılarda elde edildikten sonra n-i-p aygıt yapısına sahip aygıtların verimi ve kararlılığı üzerine çalışmalar devam etmiştir. Bu amaçla farklı elektron ileten malzemeler ve iletken polimerler araştırılarak çalışmaya özgünlük katılmıştır. Üretilen aygıtların elektriksel karaklterizasyonları gerçekleştirilmiş ve farklı ISOS test prosedürleri altında fotovoltaik hücrelerin bozunma ve kararlılıkları da incelenip, sonuçlar literatüre kazandırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Every system on earth needs energy to exist. Our changing and developing earth needs more energy where resources are diminishing swiftly without considering the health of the nature, which causes climate crisis. For this reason, a term called renewable energy emerged. Among all energy resources, solar energy has one of the highest potential. This high potential occurs due to conversion of solar energy directly to electrical energy via photovoltaic cells. In this thesis, one of the most popular research topic of solar cells, perovskite was investigated in terms of repeatability, increasing stability by improving device performance and long term stability under atmospheric environment conditions. Even though perovskite solar cells are popular for its high efficiency and low cost, the device encounters rapid degradation and loss of high efficiency right after its production due to atmospheric conditions such as temperature, moisture and oxygen. In this thesis, Methylammonium iodide (MAI) was used since this material is one of the high efficiency enablers. Additionally, Lead (II) chloride (PbCl2), Lead (II) iodide (PbI2) were used in different proportions to prepare perovskite formulations. Afterwards, perovskite solutions were utilized with different proportions and concentrations to resolve stability problem. Since stability was achieved in p-i-n structures, efficiency and stability of n-i-p structures were inverstigated in device structures. For this reason, different electron transport materials (ETM) and conductive polymers were added to this study as a novelty. Electrical characterization of the produced devices were utilized and photovoltaic cells' degradation and stability were tested under different ISOS test procedures and these results were introduced to the literature.
Benzer Tezler
- Verimli, kararlı ve Pb içermeyen perovskit güneş modüllerinin geliştirilmesi
Development of efficient, stable and Pb-free perovskite solar modules
FEYZANUR KABATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEHİM FINDIK
- Yüksek verimli ve ısıl dayanımlı perovskit güneş hücreleri için yeni ftalosiyanin türevi boşluk taşıyıcı malzemelerin geliştirilmesi
Development of new phthalocyanine derivatives as hole transport material for high efficient and thermally stable perovskite solar cells
ZEYNEP DALKILIÇ
- Sepiyolit temelli iskelet yapısına sahip yüksek verimli yeni nesil perovskit güneş hücrelerinin üretimi
Fabrication of sepiolite based scaffold structures on high efficiency new generation perovskite solar cells
ESMA YENEL
Doktora
Türkçe
2018
EnerjiSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT KUŞ
PROF. DR. ZİYA ERDEM KOÇ
- Yeni nesil yüksek verimli ve dayanıklı perovskit yapılarının hidrotermal sentezi I
Hydrothermal synthesis of new generation high efficient and durable perovskite structures
ESRA OKUR KABURCUK
- Yarıiletken perovskit kuantum noktaların sentezi ve güneş hücresi uygulamaları
Synthesis of semiconductor perovskite quantum dots and their application in solar cell
MUSTAFA ALPEREN LATİFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSA ÇADIRCI