Rational design of molecular contacts and defect analysis in perovskite solar cells
Perovskit güneş pillerinde moleküler temasların rasyonel tasarımı ve kusur analizi
- Tez No: 893861
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CANER DEĞER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Güneş hücrelerinde moleküler temas, farklı malzemelerin moleküler düzeyde buluştuğu ve etkileşime girdiği arayüzü ifade eder; bu temas, verimli yük transferi için kritik öneme sahiptir. Zayıf temaslar enerji kayıplarına yol açarak hücrenin verimliliğini azaltabilir. Son zamanlarda rapor edilen sofistike tek katmanlar için Py3 molekülünün üst kısmını, çeşitli atom ve moleküller ekleyip bağlayarak Py3'ün birkaç hesaplamalı türevini oluşturmak amacıyla değiştirdik. On iki farklı modifikasyonun kapsamlı bir analizini yaparak, bu moleküllerin katmanlar arasında farklı davranışlar sergilediğini gözlemledik. 2-(5-aminopyren-1-yl)ethyl)phosphonic acid molekülü, perovskit katmanı ile en yüksek etkileşimi gösterdi. Eklenen atom veya moleküle bağlı olarak, perovskit katmanı ile etkileşimler değişti ve bu süreçte yalnızca daha stabil bir moleküler kontak tabakası elde etmekle kalmayıp, aynı zamanda ITO-Perovskit arasındaki yük transferini arttırmayı hedefledik. Paralel olarak, kurşunsuz alternatifler olarak formamidinyum kalay iyodür (FASnI3), metilamonyum kalay iyodür (MASnI3) ve karışık katyon formamidinyum-metilamonyum kalay iyodür (FAMASnI3) perovskit malzemelerde yüzey kusur oluşumlarını inceledik. Cihaz performansını olumsuz etkileyebilecek kusurları belirlemek amacıyla, boşluklar, arayer atomları ve antisite gibi geniş bir kusur yapısını sistematik olarak araştırdık. Özellikle, iyot arayer atomları, FA antisitesi ve iyot boşluklarının düşük oluşum enerjilerine sahip zararlı kusurlar olduğunu tespit ettik.
Özet (Çeviri)
Molecular contact in solar cells refers to the interface where different materials meet and interact at the molecular level, crucial for efficient charge transfer. Poor contacts can lead to energy losses, reducing the cell's efficiency. In a result for sofisticaded monolayers Py3 was lately reported, we modified the top portion of Py3, a recently reported interface molecule, by adding and bonding different atoms and molecules to create several computational derivatives of Py3. Through a comprehensive analysis of twelve distinct modifications, we observed varying behaviors of these molecules between layers, with the 2-(5-aminopyren-1-yl)ethyl)phosphonic acid molecule demonstrating the highest interaction with the perovskite layer. Depending on the inserted atoms or molecules, the interactions with the perovskite layer changed, aiming not only to improve the stability but also to achieve an enhanced charge transfer between ITO and Perovskite layers. In parallel, we examined surface defect formations in formamidinium tin iodide (FASnI3), methylammonium tin iodide (MASnI3), and mixed cation formamidinium-methylammonium tin iodide (FAMASnI3) perovskite materials as lead-free alternatives. We systematically investigated a wide range of defect structures, including vacancies, interstitials, and antisites, to identify detrimental defects that could impact device performance. Notably, we found that iodine interstitials, FA antisites, and iodine vacancies are harmful defects with low formation energies.
Benzer Tezler
- Investigating allosteric modulators for pathogenic enzymes using molecular docking and molecular dynamics simulations
Patojenik enzimler ıçin allosterik modülatörlerin moleküler yerleştirme ve moleküler dinamik simülasyonları kullanılarak araştırılması
MERVE YÜCE
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS
- Design, synthesis, and characterization of functional organic materials for optoelectronic applications
Optoelektronik uygulamalar için fonksiyonel organik malzemelerin dizaynı, sentezi ve karakterizasyonu
MEHMET ÖZDEMİR
Doktora
İngilizce
2018
KimyaAbdullah Gül ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN USTA
- İletken anilin, triflorometil-anilin ve diamino-disiyano-antrakinon polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of conductive aniline, trifluoromethyl aniline, and diamino-dicyano anthraquinone polymers
SEVİL GÜNERALP
- Preparation and characterization of nanofilms based on polydopamine and tannic acid
Polidopamin ve tannik asit bazlı nanofilmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
ELİF ZEYNEP SARIÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. İREM EREL GÖKTEPE
