Geri Dön

ZnO/ERGO Nanokompozit Elektrotların PbS, PbTe, Bi2Te3, PbS/CdS, PbTe/CdS ve Bi2Te3/CdS Kuantum parçacıklar ile dekore edilmesi, karakterizasyonu ve QDSSC'lerde uygulamaları

Decoration of ZnO/ERGO nanocomposite electrodes with PbS, PbTe, Bi2Te3, PbS/CdS, PbTe/CdS, and Bi2Te3/CdS quantum dots, characterization and applications in QDSSC

PDF İndir

  1. Tez No: 848104
  2. Yazar: EFTADE PINAR GÜR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT DEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 231

Özet

Amaç: Bu tez çalışması kapsamında, tek kademede grafen oksit (GO) ve çinko oksitin (ZnO) substrat yüzeyinde indirgenmesi ile elde edilen ZnO/ERGO nanokompozit yapısına bileşik yarıiletken kuantum parçacıkların (PbS, PbTe, Bi2Te3, PbS/CdS, PbTe/CdS ve Bi2Te3/CdS) dekore edilmesi ve elde edilen QD dekore kompozit elektrotların kuantum parçacık duyarlı güneş hücreleri (QDSSC) uygulamalarında daha yüksek performans sağlayan fotoanot elektrotlar olarak kullanılması amaçlandı. Yöntem: Zn2+ iyonlarını ve GO süspansiyonunu içeren sulu çözeltide elektrokimyasal ko-depozisyon yöntemi ile belirlenen ortak indirgenme potansiyeli kullanılarak, ZnO/ERGO nanokompozit yapıları FTO substrat yüzeyinde tek kademede ve aynı hücrede eş zamanlı olarak sentezlendi. ZnO/ERGO kompozit yapılar üzerine QD modifikasyonu için elektrokimyasal ko-depozisyon, ardışık iyonik tabaka adsorpsiyon ve reaksiyonu (SILAR) ve atomik tabaka depozisyon (ALD) ile iyonik tabaka adsorpsiyon ve reaksiyon (ILAR) yöntemlerinin birleşiminden oluşan (ALD-ILAR) sentez yöntemleri kullanıldı. ERGO/ZnO/QD fotoelektrotları XRD, XPS, EDS, TEM, FE-SEM, UV-Vis Absorpsiyon, PL ve EIS teknikleri kullanılarak yapısal, morfolojik, optiksel ve fotoelektrokimyasal olarak karakterize edildi. Son olarak hazırlanan ERGO/ZnO/QD fotoanotlar ile farklı elektrolit ve farklı karşıt elektrotlar kullanılarak güneş pili prototipleri tasarlandı. Hazırlanan güneş pili aygıtlarının güç dönüşüm verimleri ve kuantum verimleri I-V ve IPCE teknikleri kullanılarak karakterize edildi. Bulgular: Hazırlanan ERGO/ZnO/QD tabanlı güneş pillerinde en yüksek güç dönüşüm verimi %5,85'lik değer ile ERGO/ZnO/PbS/CdS tabanlı güneş pilinde elde edildi. ERGO/ZnO/PbS, ERGO/ZnO/PbTe, ERGO/ZnO/Bi2Te3, ERGO/ZnO/PbTe/CdS ve ERGO/ZnO/Bi2Te3/CdS tabanlı güneş pilleri sırasıyla %1,16, %2,17, %2,07, %3,27 ve %2,25'lik dönüşüm verimi performansı sergiledi. Sonuç: İyi tasarlanmış ERGO/ZnO/PbS, ERGO/ZnO/PbTe, ERGO/ZnO/Bi2Te3, ERGO/ZnO/PbS/CdS, ERGO/ZnO/PbTe/CdS ve ERGO/ZnO/Bi2Te3/CdS fotoanotları başarılı bir şekilde sentezlendi ve QDSSC uygulamaları için yüksek kararlılık ve fotoaktiviteye sahip umut vadeden materyaller olduğu analitik ve deneysel teknikler kullanılarak belirlendi.

Özet (Çeviri)

Purpose: This thesis aimed to incorporate semiconductor quantum dots (PbS, PbTe, Bi2Te3, PbS/CdS, PbTe/CdS and Bi2Te3/CdS) into a ZnO/ERGO nanocomposite structure, achieved through the electrochemically reduced of graphene oxide (GO) and zinc oxide (ZnO) on the substrate surface in a one-pot. The resulting quantum dots (QDs) decorated nanocomposite electrodes were targeted for use as photoanodes to enhance performance in quantum dots sensitized solar cell (QDSSC) applications. Method: Utilizing electrochemical co-deposition with aqueous solutions containing Zn2+ ions and graphene oxide suspension, ZnO/ERGO nanocomposite structures were synthesized on the FTO substrate surface in a one-pot and within the same cell. For the decoration of QDs on ZnO/ERGO nanocomposite structures, a hybrid approach involving electrochemical co-deposition, sequential ionic layer adsorption and reaction (SILAR), and a combination of atomic layer deposition (ALD) and ionic layer adsorption and reaction (ILAR) methods, referred to as (ALD-ILAR), was employed. Structural, optical, and photoelectrochemical analyses of ERGO/ZnO/QDs photoelectrodes were conducted using XRD, XPS, EDS, TEM, FE-SEM, UV-Vis Absorption, PL, and EIS techniques. Finally, solar cell prototypes were developed using prepared ERGO/ZnO/QDs photoanodes, various electrolytes, and counter electrodes. Power conversion efficiencies and quantum efficiencies of the solar cell devices were characterized using I-V and IPCE techniques. Findings: The ERGO/ZnO/QD-based solar cells achieved the highest power conversion efficiency (5.85%) in the ERGO/ZnO/PbS/CdS-based solar cell. ERGO/ZnO/PbS, ERGO/ZnO/PbTe, ERGO/ZnO/Bi2Te3, ERGO/ZnO/PbTe/CdS, and ERGO/ZnO/Bi2Te3/CdS-based solar cells demonstrated conversion efficiencies of 1.16%, 2.17%, 2.07%, 3.27% and 2.25%, respectively. Results: Well-designed ERGO/ZnO/PbS, ERGO/ZnO/PbTe, ERGO/ZnO/Bi2Te3, ERGO/ZnO/PbS/CdS, ERGO/ZnO/PbTe/CdS, and ERGO/ZnO/Bi2Te3/CdS photoanodes were successfully synthesized. Analytical and experimental techniques confirmed their promise as materials with high stability and photoactivity for Quantum Dot Sensitized Solar Cell (QDSSC) applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    483604

    ZnO/ERGO/ITO nanokompozit elektrotların elektrokimyasal olarak hazırlanması ve karakterizasyonu

    Electrochemical synthesis and characterization of ZnO/ERGO/ITO nanocomposite electrodes

    EFTADE PINAR GÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaAtatürk Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUBA ÖZNÜLÜER

  2. Tez No

    721662

    ERGO/ZnO nanokompozit elektrotların CdS, CdTe, Bi2S3, CdS/CdTe ve CdS/Bi2S3 kuantum parçacıklar ile dekore edilmesi, karakterizasyonu ve QDSSC'Lerde uygulamaları

    Decoration of ERGO/ZnO nanocomposite electrodes with CdS, CdTe, Bi2S3, CdS/CdTe and CdS/Bi2S3 quantum dots, characterization and applications in QDSSCs

    MESUT ERYİĞİT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    EnerjiAtatürk Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜMİT DEMİR

  3. Tez No

    561784

    CDS kuantum parçacık dekore edilmiş ZnO/ERGO nanokompozitlerinin sentezi ve fotoelektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi

    CDS quantum particle decorated ZnO/ERGO nanocomposites synthesis and investigation of photoelectrochemical properties

    MOHAMMAD HOSSEINPOUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaAtatürk Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜMİT DEMİR

  4. Tez No

    85132

    Püskürtme yöntemiyle Zno/CdTe ince film güneş pilleri yapımı

    Başlık çevirisi yok

    ABUZER TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYüzüncü Yıl Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REMZİ ENGİN

  5. Tez No

    690198

    Synthesis, characterization of ZnO nanostructures and investigation of application areas

    ZnO nanoyapıların üretilmesi, karakterizasyonu ve uygulama alanlarının araştırılması

    AHMET EMRECAN ÖKSÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimya MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METİN YURDDAŞKAL

Geri Dön