Fotovoltaik uygulamalar için Ce katkılı ZnO nanoyapıların sentezi ve UV zırhlama kabiliyetlerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of UV shielding capabilities of Ce doped ZnO nanostructures for photovoltaic applications
- Tez No: 914808
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN ALGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, çinko oksit (ZnO) nano yapılı ince filmin, seryum (Ce) katkı konsantrasyonuna bağlı olarak UV zırhlama karakterlerindeki değişim incelenmiştir. ZnO ve Ce katkılı ZnO (CZO) nanoparçacıkları, sol-jel yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. ZnO içindeki Ce katkı konsantrasyonu %0, 1, 2, 3, 4, 5 ve 10 mol olacak şekilde ayarlanmıştır. ZnO ve CZO nano yapılı ince filmler, cam altlıklar üzerinde spin kaplama tekniği ile üretilmiştir. X-ışını kırınım analizlerine göre tüm nanoyapılar, (002) düzlemi boyunca tercihli yönelime ve altıgen wurtzite kristal yapısına sahiptir. Enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi, nanoyapılardaki çinko, oksijen ve seryum elementlerinin varlığı doğrulanmıştır. Taramalı elektron mikroskobu görüntüleri, nanoyapıların yüzeylerinin, homojen dağılmış nano boyutlu tanelere ve gözeneklere sahip olduklarını göstermiştir. UV-Vis spektroskopisi, tüm CZO nanoyapılarının görünür bölgede % 90'nın üzerinde yüksek optik geçirgenliğe sahip olduğunu ortaya koymuştur. ZnO kafesinde Ce konsantrasyonunun artması, CZO nanoyapılarının optik bant aralığında azalmaya yol açmıştır. En düşük optik bant aralığı değeri, %10 mol Ce katkılı ZnO nanoyapısı için 3.16 eV'dur. CZO nanoyapılar içerisinde CZO4 nanoyapısı, katkısız ZnO nanoyapısına göre, UVA bölgesinde % 4.68, UVB bölgesinde % 19.79 daha iyi UV zırhlama oranları sahiptir. Bu çalışma, CZO nanoyapılarının optik uygulamalar için yüksek potansiyelinin olduğunu ve özellikle fotovoltaik uygulamalarda UV zırhlayıcı malzeme olarak uygunluğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the change in UV shielding characteristics of zinc oxide (ZnO) nanostructured thin film depending on cerium (Ce) doping concentration was investigated. ZnO and Ce doped ZnO (CZO) nanoparticles were synthesized using sol-gel method. Ce doping concentration in ZnO was adjusted as 0, 1, 2, 3, 4, 5 and 10 mol%. ZnO and CZO nanostructured thin films were produced on glass substrates by spin coating technique. According to X-ray diffraction analysis, all nanostructures have preferential orientation along the (002) plane and hexagonal wurtzite crystal structure. Energy dispersive X-ray spectroscopy confirmed the presence of zinc, oxygen and cerium elements in the nanostructures. Scanning electron microscope images showed that the surfaces of the nanostructures have homogeneously distributed nano-sized grains and pores. UV-Vis spectroscopy revealed that all CZO nanostructures had high optical transmittance above 90% in the visible region. Increasing Ce concentration in the ZnO lattice led to a decrease in the optical band gap of CZO nanostructures. The lowest optical band gap value was 3.16 eV for 10 mol% Ce doped ZnO nanostructure. Among the CZO nanostructures, CZO4 nanostructure had 4.68% better UV shielding rates in the UVA region and 19.79% better UVB region compared to the undoped ZnO nanostructure. This study revealed that CZO nanostructures have high potential for optical applications and are particularly suitable as UV shielding materials in photovoltaic applications.
Benzer Tezler
- Optimization and characterization of polysilicon fabricated by e-beam evaporation for passivating contact silicon (topcon) solar cells
Pasifleştiren kontaklı silisyum tabanlı güneş hücresi (topcon) uygulamaları için elektron demeti ile üretilmiş polisilisyum yapıların optimizasyonu ve karakterizasyonu
SALAR HABİBPUR SEDANİ
Doktora
İngilizce
2022
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Investigation of the growth kinetics and morphology transitions during porous anodization of titanium in ethylene glycol based electrolytes
Etilen glikol bazlı elektrolitlerde titanyumun gözenekli anodizasyonu sırasında oluşan oksidin büyüme kinetiği ve morfolojik geçişlerinin incelenmesi
EREN SEÇKİN
Doktora
İngilizce
2022
İstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Production of TiO2-poly (alkylenedioxythiophene) nanostructures for dssc application
Boya uyarımlı güneş pili uygulamarı için TiO2poli (alkilendioksitiyofen) nano yapılarının üretimi
TİMUÇİN BALKAN
Doktora
İngilizce
2016
İstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Yeni nesil yüksek verimli ve dayanıklı perovskit yapılarının hidrotermal sentezi I
Hydrothermal synthesis of new generation high efficient and durable perovskite structures
ESRA OKUR KABURCUK
- Karbon tabanlı yeni hibrit nano-yapıların modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of carbon based new hybrid nano-structures
ÜNAL DEĞİRMENCİ
