Preparation and characterization of organic-inorganic hybrid perovskite solar cells for solar energy utilization
Güneş enerjisi kullanımı için organik-inorganik hibrit perovskit güneş pillerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
- Tez No: 842283
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET MAHİR BÜLBÜL, DR. AQEL MASHOT JAFAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Arapça
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 186
Özet
Organik-inorganik hibrit perovskit güneş pilleri (PSCs) kısa sürede yüksek verimlilik ve düşük maliyetli teknikler göstererek fotovoltaik endüstrisinde devrim yaratmıştır. Deneysel ve teorik araştırmalar, organik perovskit güneş pillerinin (OPSCs) fotovoltaik tepkilerinde farklı olan çeşitli özelliklerini keşfetmek için yapılmıştır. Deneysel araştırmalar, Elektron Transfer Malzemeleri (ETM) olarak Çinko Oksit (ZnO), [6,6]-Fenil- C61 Butirik Asit Metil Ester (PCBM), Hol Taşıma Malzemesi (HTM) olarak Poli(3-heksiltiyofen) (P3HT) ve X'in Cl veya I olduğu bir fotosensitizer olarak CH3NH3PbIX2 kullanılarak OPSC'lerin üretimini içerir. ETM ve HTM katmanlarının ve OPSC'lerin perovskit malzemelerinin yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. OPSCs'de hazırlanan her bir güneş pilinin I-V ve P-V eğrileri entegre bir hücre test cihazı kullanılarak ölçülmüştür. Bu cihaz bir fotovoltaik I-V ölçüm sistemi ve bir solar simülasyon sisteminden oluşmaktadır. Bu çalışmadaki hesaplamalar, en yüksek güç dönüşüm verimliliğinin (PCE = %6,31) etkin soğurucu katman olarak CH3NH3PbI3 ve ETM katmanı olarak PCBM ile ZnO kullanılan fotovoltaik cihazlarda elde edildiğini göstermektedir. Her bir OPSC hücresi 100 mW/cm2 ışık yoğunluğunda gerçekleştirilmiştir. Aynı koşullar altında, organik perovskit güneş pilleri (OPSCs) değerlendirilmiştir. Teorik çalışma, SCAPS paketini kullanarak sayısal simülasyon için (n-i-p) konfigürasyonlu perovskit güneş pilleri (PSCs) modelini sunmaktadır. P-tipi katman P3HT'den, içsel katman CH3NH3PbI3 perovskitten ve n-tipi katman iki ZnO1.5-x / PCBMx katmanından oluşur, x PCBM'nin kalınlığıdır. Perovskit güneş pillerinin (PSCs) kapasitans, iletkenlik ve empedans performans parametreleri, tüm simülasyon süreçlerinin aynı parametre koşulları ile değişken kalınlık (x = 0, 0,3, 0.6, 0,9, 1,2, 1,5) µm altında incelenmiştir. Teorik çalışma sonuçları ampirik araştırmaları doğrulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Organic-inorganic hybrid perovskite solar cells (PSCs) revolutionized the photovoltaics industry by demonstrating high efficiency in a short period and low-cost techniques. Experimental and theoretical investigations have been undertaken to explore a variety of properties of organic perovskite solar cells (OPSCs) that are distinct in their photovoltaic response. Experimental investigations include the fabrication of OPSCs using Zinc Oxide (ZnO) , [6,6]-Phenyl-C61 Butyric Acid Methyl Ester (PCBM) as Electron Transfer Materials (ETM), Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) as Hole Transport Material (HTM) and CH3NH3PbIX2 as a photosensitizer where X is Cl or I.. The structural and optical characteristics of the ETM and HTM layers and the perovskite materials of OPSCs were investigated. The I–V and P–V curves of each solar cell prepared in OPSCs were measured using an integrated cell tester. This comprises a photovoltaic I–V measurement system and a solar simulation system. The calculations in this work suggest that the highest power conversion efficiency (PCE = 6.31%) was achieved in photovoltaic devices using CH3NH3PbI3 as the effective absorber layer and ZnO with PCBM as the ETM layer. At a light intensity of 100 mW/cm2, each OPSC cell was performed. Under the same conditions, the OPSCs were evaluated. The theoretical study presents the perovskite solar cells(PSCs) model with (n-i-p) configuration for numerical simulation using the SCAPS package. The P-type layer is made of P3HT, the intrinsic layer is CH3NH3PbI3 perovskite, and the n-type layer is composed of two layers of ZnO1.5-x / PCBMx, x is the thickness of the PCBM. The performance parameters of PSCs, capacitance, conductance and impedance were studied under variable thickness (x = 0, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5) µm with the same parameters conditions of all simulation processes. The theoretical study results confirm the empirical investigations.
Benzer Tezler
- Organik-inorganik hibrit silika membranların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of organic-inorganic hybrid silica membranes
TUĞÇE KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERNA TOPUZ
- Preparation and characterization of anti bacterial, anti scratch and easy to clean multifunctional coatings by sol gel method
Anti bakteriyel, çizilme direnci yüksek ve kolay temizlenebilen kaplamaların sol jel yöntemiyle hazırlanması ve karakterizasyonu
FATMA BEYZA YEDİKARDEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM
- Gümüş nanoparçacıkları içeren antimikrobiyal organik-inorganik hibrit kaplamaların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of antimicrobial organic-inorganic hybrid coatings containing silver nanoparticles
BURCU OKTAY
- Hibrit organik-inorganik dolgulu polimer matrisli kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of hybrid organic-inorganic filled polymer matrix composites
MUHAMMED YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUTLAY SEVER
- UV ışınlarıyla sertleşebilen süper dallanmış poliester esaslı akrilatların sentezi ve uygulamaları
Synhtesis and characterization of UV-curable superbranched polyester polyol based acrylates
VOLKAN DİNDAR