Optik uyarma yoğunluğuna bağlı c-Si solar hücrelerin 2D yaşam süresi haritalama ile karakterizasyonu
Characterization of c-Si solar cells based on optical excitation intensity by 2D lifetime mapping
- Tez No: 955509
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN EFEOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Amaç: Bu çalışma, optik uyarma yoğunluğuna bağlı olarak 2D haritalama tekniği ile güneş hücresinin mikro düzeyde yaşam süresi ve yaşam süresi dağılım homojenliğini incelemeyi amaçlamaktadır. ODTÜ GÜNAM tarafından üretilen referans güneş hücrelerinin yapılandırılmış ve yapılandırılmamış yüzeylerinin yaşam süreleri, açık devre voltajları ve kısa devre akımlarının karşılaştırılmasıyla, yapılandırmanın olumlu veya olumsuz etkileri değerlendirilmektedir. Bu analizler ile verimliliği etkileyen diğer faktörler birlikte ele alınarak, güneş hücresinin noktasal olarak incelenmesi ve verimliliğinin artırılmasına yönelik stratejiler geliştirilmesi hedeflenmektedir. Yöntem: Yüzeyi yapılandırılmış ve yapılandırılmamış tam boyuttaki solar hücrenin merkezinden ve dış kenarından alınan referans numuneler incelenmiştir. Bu numuneler, güneş hücresinin mikro düzeyde yaşam süresinin dağılımını belirlemek amacıyla farklı dalga boylarında (532 nm, 920 nm) optik uyarma yapabilen, biri darbeli, diğeri sürekli lazerler kullanılmıştır. 4x4 mm2 tarama alanında solar hücrenin yaşam sürelerinin dağılımı incelenmiştir. Bulgular: Çalışmada kullanılan 2D haritalama tekniği ile mikro düzeyde yapılan noktasal ölçümler, yaşam süresinin tarama alanı boyunca homojen olarak dağılmadığını göstermiştir. Sıcaklık ile yaşam sürelerinin yapılandırılmış yüzeyde ters orantılı olduğu tespit edilmiştir. Diğer taraftan Gauss dağılım analizi yapılmış ve standart sapmaların küçük olması nedeniyle hücre genelinde homojen yaşam süresi dağılımlarının gerçekleştiği saptanmıştır. Sıcaklığın, yaşam süresi ve hücre verimine ters orantılı bir şekilde etki ettiği görülmüştür. Sonuç: Çalışmadan elde edilen veriler doğrultusunda, 2D haritalama yönteminin etkin kullanılması, solar hücre üretimi sürecinde oluşabilecek kusurları en aza indirilebileceği ve hücre veriminin artmasına olumlu katkılar sağlayabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Çalışmada kullanılan 2D haritalama ile karakterizasyon tekniğinin; solar hücre üretimi ve veriminin artırılması ile yaşam süresi üzerine yapılan tüm çalışmalarda kullanılabilmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: This study investigates microscale carrier lifetime and its distribution in solar cells using 2D mapping under different optical excitation levels. By comparing lifetimes, open-circuit voltages, and short-circuit currents of structured and unstructured surfaces from METU GÜNAM cells, the impact of surface structuring is evaluated. The goal is to identify performance-affective regions and propose strategies to improve cell efficiency. Method: Reference samples were taken from the center and the outer edge of full-sized solar cells with both structured and unstructured surfaces. To determine the microscale distribution of carrier lifetime within the solar cell, optical excitation was performed at different wavelengths (532 nm and 920 nm) using two types of lasers: one pulsed and the other continuous. The distribution of carrier lifetimes across a 4×4 mm² scan area of the solar cell was then mapped. Findings: Microscale point measurements using the 2D mapping technique showed that carrier lifetime is not uniformly distributed across the scanned area. An inverse relationship between temperature and carrier lifetime was observed on the structured surface. Gaussian distribution analysis indicated that, despite local variations, the overall lifetime distribution is homogeneous due to low standard deviations. Additionally, temperature was found to negatively affect both carrier lifetime and cell efficiency. Results: Based on the data obtained from the study, it was concluded that the effective use of the 2D mapping method could minimize defects in cell production and contribute positively to increasing cell efficiency. It is suggested that the 2D mapping and characterization technique employed in this study be utilized in all research related to solar cell production, efficiency enhancement, and carrier lifetime.
Benzer Tezler
- GZO ince filmlerin optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of optic properties of GZO thin films
SENEM KAYRAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL GÖKDEN
- MEMS sensor platform for vital monitoring under mri and intraocular pressure measurement
Yaşamsal işaretlerin ve göz içi basıncın ölçülmesine yönelik MEMS basınç ölçer platformunun geliştirilmesi
PARVIZ ZOLFAGHARI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Optical and electrical characterization of Ga0,75In0,25Se layered single crystals
Ga0,75In0,25Se katmanlı tek kristallerin optiksel ve elektriksel karakterizasyonu
MEHMET IŞIK
Doktora
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMİ HASANLİ
- Bor katkılı ZnO/can ince filmlerin optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of optical properties of boron doped ZnO/glass thin films
GAMZE DURU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REMZİYE TÜLEK
- InGaN tabanlı ışık yayan diyotların optik özellikleri
Optical properties of InGaN based light emitting diodes
REMZİYE BALCI EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REMZİYE TÜLEK