Desenlenmiş Si alttaşlar üzerinden III-V grubu esnek güneş hücrelerinin geliştirilmesi
Development of group III-V flexible solar cells on patterned Si substrates
- Tez No: 921071
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR SERİNCAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Bu çalışmada, geniş yasak enerji aralığına sahip GaInP üçlü yarıiletken bileşiği, örgü uyumlu GaAs alttaşların aksine Si alttaşlar üzerine moleküler demet epitaksi sistemi ile büyütülmüş ve esnek tabanlara aktarılarak aygıt haline getirilmiştir. Örgü uyumsuzluğu nedeniyle oluşabilecek kristal kusurların baskılanması için büyütme öncesinde Si alttaşlara düzenli ve düzensiz desenleme işlemi uygulanmıştır. Si alttaşlar, metal destekli kimyasal aşındırma yöntemi kullanılarak nanoküre litografisi ile düzenli ve AgNO3 kullanılarak da düzensiz olacak şekilde iki farklı yöntem ile desenlenmiştir. Desenlenen alttaşlar üzerine büyütülen tampon GaAs katmanının yan-kesit taramalı elektron mikroskobu görüntüleri incelendiğinde, dislokasyonların desenlenmemiş Si alttaşa göre oldukça azaldığı gözlemlenmiştir. Büyütülen tek eklem GaInP güneş hücre yapıları, epitaksiyel lift-off yöntemi ile esnek tabanlara aktarılan aygıt haline getirilmiş ve yapısal/elektro-optik yöntemler ile incelenmiştir. Desenlenmiş Si alttaşlar üzerine büyütülen GaAs tampon katmanının FWHM değeri ~180 arcsec, GaInP ise ~350 arcsec olarak ölçülmüştür. Epitaksiyel lift-off sonrasında esnek tabana aktarılan tek eklem GaInP güneş hücrelerinde, düzenli desenlemede %0,25 ve düzensiz desenlemede %0,39 elektriksel dönüşüm verimi elde edilmiştir. 4o miscut Si alttaş üzerinden geliştirilen hücrelerde ise %1,03 elektriksel dönüşüm verimi elde edilmiştir. Referans olması için GaAs alttaş üzerine büyütülen tek eklem GaInP güneş hücrelerinden ise %7,04 elektriksel dönüşüm verimi elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, a wide bandgap GaInP ternary semiconductor compound was grown on Si substrates by molecular beam epitaxy instead of lattice-matched GaAs substrates. Then the grown GaInP thin films were transferred to flexible carriers. Finally, solar cell devices were fabricated. To suppress crystal defects due to lattice mismatch, ordered and disordered patterning was applied to the Si substrates prior to growth. The Si substrates were patterned by two different methods: ordered patterning using nanosphere lithography and disordered patterning using AgNO3 with metal-assisted chemical etching. Cross-sectional scanning electron microscopy images of the buffer GaAs layer grown on the patterned substrates showed that the dislocations were significantly reduced compared to the growth on the bare Si substrate. The GaInP thin films were transferred to a flexible carrier by epitaxial lift-off method. Single junction GaInP solar cell devices characterized by electro-optic methods. The FWHM of the GaAs buffer layer and GaInP thin films grown on patterned Si substrates were obtained as ~180 and ~350 arcsec, respectively. The electrical conversion efficiencies of ordered and disordered patterned single junction GaInP solar cell devices were obtained as 0.25 and 0.39%, respectively. Also, 1.03% electrical conversion efficiency was obtained from single junction GaInP solar cells grown on 4o miscut Si substrate. As for reference, 7.04% electrical conversion efficiency was obtained from single junction GaInP solar cells grown on GaAs substrate.
Benzer Tezler
- 2D oxide dielectric nanosheets structured nanofilms for ultrathin, flexible, transparent capacitor fabrication and biological applications
Ultra ince, esnek ve transparan kapasitör üretimi ve biyolojik uygulamalar için iki boyutlu oksit dielektrik nanolevhalar ile yapılandırılmış nanofilmler
BEGÜMNUR KÜÇÜKCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİzmir Ekonomi ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE SAĞLAM
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA PINAR GÖRDESLİ DUATEPE
- Kızılötesi ışık kıyıcı geliştirilmesi
Development of infrared light chopper
YUSUF MERT GÜMÜŞAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Fabrication of subsurface submicron photonic structures inside crystal silicon
Kristal silisyum içinde yüzey altı mikron altı fotonik yapıların üretimi
BURCU KARAGÖZ
Doktora
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAN BEK
- Kızılötesi (IR) hassas fotodedektör tasarımı ve üretimi
Design and fabrication of infrared (IR) sensitive photodetector
ESRA EFİL KUTLUOĞLU
- Ortaöğretim coğrafya eğitiminde materyal kullanımı ve coğrafya sınıflarının gerekliliği
Material usage and geography classes in secondary school geography education requirement of
SEBAHATTİN KURTKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiOrtaöğretim Sosyal Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ÜNLÜ