Fabrication and characterization of metal-oxide semiconductors for energy harvesting applications
Enerji üretim uygulamaları için metal oksit yarı iletkenlerin imalatı ve karekterizasyonu
- Tez No: 917386
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KEMAL BİLEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Günümüz ve yakın geleceğin en önemli gereksinimlerinden biri temiz ve çevre dostu enerjidir. Fosil yakıtlardan kaynaklanan sera gazları nedeniyle doğal yaşam, küresel ısınma ve iklim değişikliği tehdidiyle karşı karşıya kalmaktadır. Bu nedenle, güneş pilleri gibi temiz enerji üretim sistemleri, daha temiz ve düşük maliyetli enerji elde etmek için iyi bir alternatif olabilir. Boya duyarlı güneş pilleri (DSSCs); malzeme seçiminde çeşitlilik, düşük maliyet ve kimyasal kararlılık açısından sağladığı çok sayıda avantaj sayesinde enerji sektörü ve araştırmacılar tarafından büyük ilgi görmektedir. Bir güneş pilinin verimliliği, yarı-iletken oksit tabakası değiştirilerek veya bu sandviç sistemin arasına ekstra bir metal oksit tabakası eklenerek iyileştirilebilir. Bu yöntemlere ek olarak, bir güneş pilinin performansını artırıcı yöntemler arasında, titanyum oksit tabakasına saf bir malzeme ile katkı yapılması veya güneş pilinin farklı şekilde tasarlanması dâhil edilebilir. Bu tezde öncelikle, güneş pilleri hakkında kısaca bilgiler verilmiş olup pillerin çalışma prensibi anlatılmıştır. Daha sonra, farklı yaklaşımların boyaya duyarlı güneş pillerinin performansına etkilerini incelemek amacıyla yapılan ve üç farklı bölüm altında toplanan çalışmalar verilmiştir. Altıncı bölümde, döner kaplama cihazının ivmesinin bir güneş pilinin ışık soğurma parametresine etkisi araştırılmış olup cihazın, ideal dönme ivmesiyle çalıştırılması durumunda numunelerin opto-elektriksel özeliklerinin geliştirilebileceği anlaşılmıştır. Yedinci bölümde ise galyum nitrat katmanının blok tabakası olarak kullanılmasının etkisi araştırılmış olup galyum nitrat tabakasının kullanılması sonucunda numunelerin elektron rekombinasyonlarının azaldığı görülmüştür. Son olarak, sekizinci bölümde; çok duvarlı karbon nano-tüplerin (MWCNTs), titanyum oksit katmanına katılmasının bir güneş pilinin yük transfer kinetiğine etkisi araştırılmış olup bu parçacıkların eser miktarda eklenmesiyle, numunelerin yük transfer direncinin azalması nedeniyle elektron difüzyon uzunluğu ve yük toplama veriminin arttığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
One of the most important requirements of current and the near future is clean and environmentally friendly energy. Because of the greenhouse gases, arising from fossil fuels, natural life is coming across with global warming and climate change threat. So that, clean energy generation systems as solar cells can be a good alternative to attain cleaner and low-cost energy. Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have attracted remarkable attention from the energy sector and researchers thanks to the multiple advantages in terms of diversity in material selection, low-cost and chemical stability. The efficiency of a solar cell can be tailored by changing semiconducting oxide layer or adding an extra metal-oxide layer among this sandwich system. In addition to these methods, doping titanium oxide layer with an intrinsic material or designing the solar cell structure in a different way can be also included. In this thesis, firstly, a brief information about solar cells was given and working principle of them is introduced. Then, studies carried out to investigate the effects of different approaches on the performance of DSSCs and collected under three different sections are given. In the sixth chapter, the effect of the acceleration of the spin coating device on the light absorption parameter of a solar cell was investigated and it was recognized that the opto-electrical properties of the samples could be enhanced if the device was operated with the ideal rotational acceleration. In the seventh chapter, the effect of using gallium nitrate as a blocking layer was investigated and it was observed that the electron recombinations of the samples decreased in consequence of employing the gallium nitrate. Finally, in the eighth chapter; the effect of adding multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) into the titanium oxide layer on the charge transfer kinetics of a solar cell was examined and it was obtained that the electron diffusion length and charge collection efficiency increased due to the decrease in the charge transfer resistance of the samples with adding trace amounts of these particles.
Benzer Tezler
- Nano-scale chemically modified thin film characterization for chemical mechanical planarization applications
Nano-boyutta kimyasal modifiye edilmiş ince filmlerin kimyasal-mekanik düzleştirme uygulamaları için karakterizasyonu
AYŞE KARAGÖZ
Doktora
İngilizce
2015
Mühendislik BilimleriÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜL BAHAR BAŞIM DOĞAN
- Yüksek dielektrik sabitli yalıtkan filmlerin üretilmesi ve mos yapıda incelenmesi
Fabrication and characterization of high-k dielectric films in mos structure
AYŞE EVRİM SAATCİ
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY KUTLU
- Self-assembled monolayers on metal oxides: Applications in nanotechnology
Başlık çevirisi yok
OKTAY YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2010
Kimya MühendisliğiUniversity of TwentePROF. DR. JURRIAAN HUSKENS
PROF. DR. GUUD RIJNDERS
- Saf ve rutenyum (Ru) katkılı transparan iletken oksit yapılı ince filmlerin üretimi, elektriksel, optiksel, yapısal karakterizasyonu ve nem sensörü uygulamaları
Fabrication and characterization of the electrical, optical and structural properties of the pure and ruthenium doped transparent conducting oxides thin films and humidity sensors applications
HANDE SÖZBİLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER MERMER
- Fabrication and characterization of P3HT-WO3 hybrid thin films and device applications
P3HT-WO3 hibrit ince filmlerin üretimi, karakterizasyonu ve cihaz uygulamaları
FATMA BEYZA YEDİKARDEŞ ER
Doktora
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ZAYİM
PROF. DR. MUSTAFA ALTUN