In-depth structural characterization of perovskite and kesterite solar cells with photoelectron spectroscopy
Fotoelektron spektroskopisi ile perovskit ve kesterit güneş pillerinin derinlemesine yapisal karakterizasyonu
- Tez No: 947139
- Danışmanlar: Assoc. Prof. Dr. SELÇUK YERCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fotovoltaik endüstrisindeki yeni gelişmeler, pahalı silisyum teknolojisinin yerini alma potansiyeline sahip ve küresel enerji sorunlarının çözümünde çok önemli bir rol oynayan alternatif malzemeleri piyasaya sürmüştür. Bu tez, ilk bölümün kesterit güneş pilleri araştırmalarını içerdiği, ikinci bölümün ise perovskit teknolojisine odaklandığı iki bölüme ayrılmıştır. Kolloidal nanokristal kesterit güneş hücreleri, ekonomik ve kolay işlenmeleri nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Bununla birlikte, organik çözücülerle işlenen kesterit katmanları, karbonca zengin bir ince taneli katmana sahiptir. Büyük taneli kesterit tabakasının altındaki ince taneli tabakaya, ölçeklenebilir ve tekrarlanabilir bir fotonik kaldırma yöntemi ile erişilir. Argon iyonları destekli derinlik profili XPS analizi, iki katmanlı yapıdaki katyon ve anyon konsantrasyonlarında önemli bir değişiklik olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, kesterit soğurucudaki ince taneli tabaka% 70 karbon içeriğine sahiptir, bu da artan seri direnç nedeniyle güneş hücresi performansı üzerinde olumsuz bir etki oluşturur. Buna ek olarak, bu tezin ikinci kısmı P-I-N ve N-I-P perovskit güneş hücrelerinin karakterizasyonunu içermektedir. N-I-P cihazında, perovskit ve spiro-OMeTAD arasında bir pasivasyon tabakası olarak diketopirrolopirrol polimerinin kullanılması, daha yüksek performans ve kararlılık ile sonuçlanmıştır. Polimer ile pasifleştirilmiş perovskit yüzeyi, yüzeydeki metalik kurşunda bir azalma olduğunu XPS ile incelenip gözlemlenmiştir. Ayrıca, nikel oksit, PIN cihazında kendiliğinden biriken tek katmanlar ile pasifleştirilmiştir. Açı çözümlü bir XPS çalışması (AR-XPS), nikel oksit yüzeyindeki pasivasyon tabakası modifikasyonu ile ilgili yararlı bilgiler ortaya çıkardı.
Özet (Çeviri)
The new developments in the photovoltaic industry have introduced alternative materials that have the potential to replace the expensive silicon technology and play a pivotal role in resolving the global energy issues. The first part of this thesis includes an in-depth analysis of the carbon-rich fine-grain layer in kesterite solar cells, while the second part focuses on passivation strategies in perovskite solar cells. Colloidal nanocrystal kesterite solar cells have garnered substantial interest; however, the kesterite layers processed with organic solvents feature a carbon-rich fine-grain layer. The fine-grain layer beneath the large-grain layer is accessed by a scalable and repeatable photonic lift-off method. The argon ions assisted depth profile XPS analysis has revealed that there is a significant variation in the concentration of cations and anions in the bi-layer structure. Moreover, the fine-grain layer in the kesterite absorber has 70% carbon content, which poses a negative influence on the solar cell performance due to increased series resistance. In addition to this, the second part of this thesis includes the characterization of P-I-N and N-I-P perovskite solar cells. In the N-I-P device, the use of diketopyrrolopyrrole polymer as a passivation layer between perovskite and spiro-OMeTAD has resulted in higher performance and stability. The polymer-passivated perovskite surface is studied by XPS, which reveals a reduction in metallic lead occupation at the surface. Moreover, the nickel oxide is passivated with self-assembled monolayers in the P-I-N device. An angle-resolved XPS study has uncovered useful insights regarding the passivation layer modification on the nickel oxide surface.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER