Luminescent solar concentration of type-II nanoplatelets
Tip-II nanolevhalarının ışıyan güneş yoğunlaştırıcıları
- Tez No: 898083
- Danışmanlar: PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Kimya, Mühendislik Bilimleri, Physics and Physics Engineering, Chemistry, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Ekonomik ve çevresel faktörler göz önünde bulundurulduğunda yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik artan talep, güneş enerjisinden daha verimli yararlanmak için yeni yöntemlerin geliştirilmesini teşvik etmiştir. Işıyan güneş yoğunlaştırıcılar (IGY), güneş ışığını toplama ve yoğunlaştırma kabiliyetleri sayesinde monte edildikleri fotovoltaik hücreler aracılığıyla elektrik gücü üretir ve bu nedenle yenilenebilir enerji kaynakları alanında umut vadeden bir teknoloji platformu olarak ortaya çıkmaktadır. Nanolevhaların gelişmiş yapılarından faydalanarak boyut, şekil ve kompozisyon kontrolü ile optoelektronik özelliklerini kolayca değiştirebilmemizden dolayı IGY'ler için ışıyıcı olarak dikkat çekmektedir. Bu tez kapsamında, kompozisyonları dikkatlice kontrol edilen çekirdek/çok taçlı mimarideki CdSe/CdSe1-xTex/CdSe/CdS tip-II hetero yapısına sahip nanolevhalar güneş tayfındaki düşük emisyon enerjilerinden ve geri soğrulma kayıplarının bastırılmasından yararlanmak için IGY ışıyıcısı olarak sentezlenmiştir. Farklı türden nanolevhaların fiziksel özellikleri ve morfolojisi yapısal analizlerle sistematik bir şekilde incelenmiştir. Yüksek kuantum verimine (> %90), uzun Stokes kaymasına ve kararlılığa sahip CdSe/CdSe1-xTex/CdSe/CdS çekirdek/çok taçlı nanolevhaların yüksek performanslı IGY'ler için mükemmel adaylar olduğu kanıtlanmıştır. Burada, farklı kompozisyona sahip CdSe/CdSe1-xTex/CdSe/CdS (0,3 ≤ x ≤ 0,6) tip-II nanolevhalarının kullanılmasıyla üretilen IGY'ler gösterilmiştir. En iyi performanslı üretilen LGY, %7,29 optik güç dönüşüm verimliliğiyle bugüne kadar nanolevhalar için raporlanan en yüksek değere sahiptir. Tip-II nanolevhalar ölçeklenebilirlikleri ve uygun maliyetleri nedeniyle tarım için seralarda, bina cephelerinde, havacılık ile uydu ve uzay araçlarının güneş panellerinde olmak üzere farklı IGY uygulama alanlarında büyük potansiyel taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
The growing demand for renewable energy sources, driven by economic and environmental considerations, has spurred the development of more efficient methods for harnessing solar power. Luminescent solar concentrators (LSCs) are emerging as a promising technology platform owing to their capability to collect and concentrate sunlight delivered to the mounted photovoltaic cells where electrical power is generated. Nanoplatelets (NPLs) draw significant attention as luminophores for LSCs because of our ability to easily alter their optoelectronic properties via tailoring their size, shape, and composition, while making use of advanced architectures of their heterostructures. In this thesis, controlling their composition carefully, CdSe/CdSe1-xTex/CdSe/CdS NPLs in the core/multicrown architecture with type-II band alignment benefitting from their type-II heterostructure's lower emission energies in the solar spectrum and the suppression of their reabsorption losses were synthesized as the LSC luminophores. The physical characteristics and morphology of these hetero-NPLs were systematically investigated with structural analyses. The resulting CdSe/CdSe1-xTex/CdSe/CdS core/multicrown NPLs having high quantum yields (> 90%), broad Stokes shifts, and stability proved to be excellent candidates for high-performance LSCs. Here, we demonstrated LSC devices fabricated using these type-II NPLs with varied compositions of CdSe/CdSe1-xTex/CdSe/CdS (0.3 ≤ x ≤ 0.6). The best-performing fabricated LSC exhibits an optical power conversion efficiency of 7.29%, the highest reported thus far for NPLs. Thanks to their scalability and affordability, these type-II NPLs hold great promise in several applications of LSCs, including those for agriculture in greenhouses, construction of the facades of buildings, and aerospace together with solar panels on satellites and spacecrafts.
Benzer Tezler
- Novel quantum dot and fluorescent protein based liquidlight-emitting diodes and luminescent solar concentrators
Yeni kuantum nokta ve floresan protein tabanlı sıvı ışık yayan diyotlar ve lüminesans güneş konsantratörleri
SADRA SADEGHI
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT NİZAMOĞLU
- Polimer yapı içerisinde sentezlenen ZnO nanoparçacıklarının spektroskopik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigating spectroscopic and physical properties of ZnO nanoparticles sythesized in polymer structure
NESRİN ÇELEBİOĞLU
Doktora
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR YILMAZ
- Synthesis & characterization of CdSe/ZnS quantum dots
CdSe/ZnS kuantum noktalarının sentezi ve karakterizasyonu
HAKAN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ
- Oled uygulamaları için ditiyenotiyofen (DTT) temelli floresans moleküllerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Syntheses and investigation of fluorescence dithienothiophene (DTT) based materials for oled applications
İPEK ÖSKEN
- Capacitance-voltage and current-voltage characteristic properties of ZnO:Al/p-Si heterojunction
ZnO:Al/p-Si heterokavşakların kapasitans-voltaj ve akım-voltaj karakteristik özellikleri
YELİZ KÖSE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN