Geri Dön

Rational design of molecular contacts and defect analysis in perovskite solar cells

Perovskit güneş pillerinde moleküler temasların rasyonel tasarımı ve kusur analizi

  1. Tez No: 893861
  2. Yazar: EDINA LJATIFI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CANER DEĞER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 48

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

  1. Tez No

    540995

    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

    İngilizce

    2018

    KimyaAbdullah Gül Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN USTA

  2. Tez No

    14229

    Güneş enerjisinden ısıtmada yararlanma

    Utilization from solar energy on heating

    M.NAZIM ÖZGEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. MEHMET KÜÇÜKDOĞU

  3. Tez No

    336869

    Desing strategies for chemosensors and their applications in modecular scale logic gates

    Kimyasal algılayıcıların tasarımı ve bunların moleküler mantık kapılarındaki uygulamaları

    RUSLAN GULIYEV

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA

  4. Tez No

    326584

    Yeni fonksiyonel kromik malzemelerin sentezi özellikleri ve uygulamaları

    Synthesis properties and applications of novel functional chromic materials

    MELEK PAMUK ALGI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    KimyaÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ATİLLA CİHANER

  5. Tez No

    338867

    A system based rational approach to improve first and second generation bioethanol production by Saccharomyces Cerevisiae

    Saccharomyces Cerevisiae ile birinci ve ikinci kuşak biyoetanol üretiminin sistem bazlı akılcı bir yaklaşımla iyileştirilmesi

    CEYDA KASAVI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    BiyomühendislikBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BETÜL KIRDAR

    DOÇ. DR. EBRU TOKSOY ÖNER

Geri Dön