Geri Dön

Production of porous nickel oxide films for solar cells

Güneş hücreleri için gözenekli nikel oksit filmlerin üretilmesi

  1. Tez No: 896456
  2. Yazar: ERDEM TEVFİK ÖZDEMİR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA EROL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

Güneş hücreleri, yenilenebilir enerji üretimi için hayati öneme sahiptir ve iyileştirilmesi için geniş kapsamlı araştırmalara konu olmaktadır. Özellikle, üçüncü nesil güneş teknolojisinin bir parçası olan perovskit güneş hücreleri, son 15 yılda verimlilik kazanımları açısından dikkat çekmektedir. Yük taşıma katmanının ilerlemesi, perovskit güneş hücrelerinin verimliliğini artırırken aynı zamanda uzun vadeli kararlılığına da katkıda bulunur. Yük taşıma katmanını geliştirmek için çeşitli malzemeler geliştirilmiştir ve nikel oksit, umut vadeden bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır. Ayrıca, gözenekli yapıların büyük yüzey alanı nedeniyle bu katmanın özelliklerini büyük ölçüde iyileştirdiği bulunmuştur. Nikel oksit ince filmlerinin 3,6 ila 4,0 eV arasında değişen geniş bir bant aralığı, kimyasal kararlılık ve optik şeffaflık gibi özellikleri, onu üstün bir aday olarak ayırt eder. Ancak, bu istenilen özelliklere ulaşmak, karmaşık ve pahalı üretim yöntemler nedeniyle zorluklar doğurur. Bu çalışma, perovskit güneş hücrelerinde boşluk transfer katmanı olarak kullanılabilecek gözenekli nikel oksit ince filmleri üretmek için kolay, uygun maliyetli ve ölçeklenebilir elektrokimyasal teknikleri kullanmıştır. İki aşamalı üretim süreci, optimal nikel ince filmlerinin elektrokaplama yöntemi ile oluşturulmasıyla başlamıştır ve bu sırada biriktirme süresi ve akım yoğunluğu parametreleri sistemli olarak ayarlanmıştır. Ardından, optimum nikel ince filmlerin farklı anotlama voltajları ve sürelerinde yapılan elektrokimyasal anodizasyonu ile gözenekli nikel oksit filmleri elde edilmiştir. En uygun örneklerin belirlenmesi, yapısal, morfolojik, elementel, elektriksel ve optik analizleri içeren kapsamlı bir dizi inceleme ile gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Solar cells are crucial for renewable energy production and are under extensive research for improvement. Notably, perovskite solar cells, part of third-generation solar technology, have gained attention for their efficiency gains in the last 15 years. The advancement of the charge transport layer optimizes perovskite solar cells. This is because it enhances their efficiency and also contributes to their long-term stability. Various materials have been developed to enhance the charge transport layer, with nickel oxide emerging as a promising option. Additionally, porous structures have been found to greatly improve this layer's properties due to their large surface area. Nickel oxide thin films attributes, including a wide band gap ranging from 3.6 to 4.0 eV, chemical stability, and optical transparency, distinguish it as a superior candidate. However, achieving these desirable features poses challenges because of the complex and expensive production methods required. The present study employed facile, cost- effective, and scalable electrochemical techniques to fabricate porous nickel oxide thin films as can be used hole transfer layer in perovskite solar cells. In the course of the two-stage production process, optimal nickel thin films were initially generated via the electrodeposition method, wherein the deposition time and current density parameters were systematically adjusted. Subsequently, porous nickel oxide films were synthesized through electrochemical anodization of the optimum nickel thin films, with variations in both anodizing voltages and durations. The identification of the most suitable samples ensued through a comprehensive array of examinations encompassing structural, morphological, elemental, electrical, and optical analyses.

Benzer Tezler

  1. Porosity generation and optimization of silicon-based anodes for high energy density lithium ion batteries

    Yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon bataryalar için silisyum bazlı anotlarda gözenek geliştirilmesi ve optimizasyonu

    NESLİHAN YUCA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNER ÇOLAK

  2. Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems

    Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi

    MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN

  3. Mesoporous materials for electrochemical energy conversion

    Elektrokimyasal enerji dönüşümü için mezo gözenekli malzemeler

    CÜNEYT KARAKAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    KimyaKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. SARP KAYA

  4. Lityum iyon batarya uygulamaları için polipirol esaslı anot bağlayıcılar

    PPY based anode binder for lithium ion battery application

    IŞIK İPEK AVCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU

  5. Ön işlemli akımsız nikel ve bor nitrür takviyeli akımsız nikel kaplanmış anodize alüminyum yüzeylerin özellikleri

    Properties of pre-treated electroless nickel and bor nitride reinforced electroless nickel coatings on anodized aluminum surface

    MUSTAFA KOCABAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURHAN CANSEVER