Çevre dostu CuSbSe2 ince film güneş hücreleri: Sürdürülebilir enerji için zehirli olmayan pencere katmanlarının kullanımı
Enviromentally friendly CuSbSe2 thin film solar cells: Utilizing non-toxic window layers for sustainable energy
- Tez No: 894038
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN SÜRÜCÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Bu tez çalışmasında, çevre dostu ve toksik olmayan malzemeler kullanılarak üretilen CuSbSe2 (CASe) ince film güneş hücrelerinin performansının artırılması amaçlanmıştır. Güneş enerjisi, yenilenebilir enerji kaynakları arasında büyük bir öneme sahip olup, sürdürülebilir enerji üretiminde kritik bir rol oynamaktadır. Bu bağlamda, yüksek verimli ve çevre dostu güneş hücrelerinin geliştirilmesi büyük bir ihtiyaçtır. Çalışmada, güneş hücrelerinin etkinliğini artırmak için ZnSnO pencere tabakası ve CASe soğurucu tabakası kullanılarak üst-tabaka (superstrate) mimarisi benimsenmiştir. ZnSnO ince filmleri, vakum ortamında ters manyetik saçtırma yöntemi ile üretilmiş ve çeşitli analitik yöntemlerle karakterize edilmiştir. CASe ince filmleri ise, Sb2Se3 ve CuSe buharlaştırma kaynakları kullanılarak termal buharlaştırma ve elektron demeti ile buhar biriktirme yöntemleri ile üretilmiş ve tavlama işlemleri uygulanmıştır. ZnSnO ve CASe tabakaları kullanılarak üretilen güneş hücrelerinin performansı incelenmiş ve çevre dostu malzemelerle yüksek verimli güneş hücrelerinin üretilebileceği gösterilmiştir. Üretilen güneş hücrelerinin en iyi performansı, 300 °C tavlanan CASe soğurucu tabakaları ile elde edilmiş olup, bu koşullarda kısa devre akım yoğunluğu (Jsc) 19.6 mA/cm², açık devre voltajı (Voc) 0.31 V, dolum faktörü (FF) %40 ve güç dönüşüm verimliliği (PCE) %2.43 olarak ölçülmüştür. Bu çalışma, sürdürülebilir enerji çözümleri için önemli bir adım olup, gelecekteki araştırmalar için değerli bilgiler sunmaktadır. Elde edilen sonuçlar, çevre dostu ve yüksek verimli ince film güneş hücrelerinin geliştirilmesi yolunda önemli bir ilerleme sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on enhancing the performance of environmentally friendly and non-toxic CuSbSe2 (CASe) thin-film solar cells. Solar energy holds significant importance among renewable energy sources and plays a critical role in sustainable energy production. In this context, the development of high-efficiency and eco-friendly solar cells is a major necessity. In this study, to improve the efficiency of solar cells, a superstrate architecture was adopted using ZnSnO window layer and CASe absorber layer. ZnSnO thin films were produced using a vacuum environment and reverse magnetic sputtering method and were characterized using various analytical techniques. CASe thin films were produced using Sb2Se3 and CuSe evaporation sources through thermal evaporation and electron beam deposition methods, followed by an annealing process. The performance of solar cells produced using ZnSnO and CASe layers was examined, demonstrating that high-efficiency solar cells can be produced with environmentally friendly materials. The best performance of the produced solar cells was obtained with the CASe absorber layers annealed at 300 °C, with a short-circuit current density (Jsc) of 19.6 mA/cm², an open-circuit voltage (Voc) of 0.31 V, a fill factor (FF) of 40%, and a power conversion efficiency (PCE) of 2.43%. This study is a significant step towards sustainable energy solutions, providing valuable information for future research. The results indicate a major advancement in the development of environmentally friendly and high-efficiency thin-film solar cells.
Benzer Tezler
- Çubuk ve nokta yapılarına sahip bakır antimon sülfürlerin antibakteriyel ve antibiyofilm aktivitelerinin araştırılması
Investigation of antibacterial and antibiofilm activities of copper antimony sulfides with rod and dot structures
AYŞE DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiSelçuk ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMREN HATAY PATIR
- Lead-free organometallic perovskite characterization for environmentally friendly solar cells
Çevre dostu güneş hücreleri için kurşunsuz organometalik perovskite karakterizasyonu
İBRAHİM ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK DEMİREL
- Çevre dostu tarım uygulamalarının ekonomik ve çevresel sürdürülebilirliğe etkisi: Çanakkale ili şeftali, kayısı ve nektarın üretimi örneği
The effect of environmentally friendly agricultural practices on economic and environmental sustainability: An example of peach, apricot and nectar production in Çanakkale province
ALPER HANÇERLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarım Ekonomisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞATAY YILDIRIM
- A potential application for textile industrial waste to produce eco-friendly composite
Çevre dostu kompozit üretmek üzere tekstil endüstriyel atığı için potansiyel bir uygulama
ELÇİN EMEKDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT KIVANÇ ŞAHİN
- Production of the additives fon environmentally benigin gasoline
Çevre dostu benzin için katkı maddesi üretimi
İLKNUR GÖNDERMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TİMUR DOĞU