Perovskite nanokristallerin sentezive organik güneş hücrelerindekiuygulamaları
Synthesis of perovskite nanocrystals and their application inorganic solar cells
- Tez No: 979596
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇİSEM KIRBIYIK KURUKAVAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Perovskit, son yıllarda yüksek verimli fotovoltaik malzemeler olarak dikkat çekmiş ve özellikle nanokristal uygulamalarında önemli bir rol oynamıştır. Perovskit nanokristaller, güneş enerjisinin dönüşüm verimliliğini artırma potansiyeline sahip, bu da organik güneş hücreleri için önemli bir gelişme sağlamaktadır. Bu çalışmada, toksik ve çevresel zorluklar nedeniyle organik-inorganik kurşun esaslı perovskit bileşiklere alternatif olarak görülen CsPbX3 (X=Cl, Br, I) perovskit nanokristallerinin (Per-NK) sentezi ve organik güneş hücrelerinde (OGH) kullanımı incelenmiştir. Per-NK'ların sentezi için ligand destekli yeniden çöktürme yöntemi kullanılmıştır. P3HT:PCBM çözeltisi içerisine çeşitli halojen bileşimlerine sahip 3 farklı Per-NK katkılanarak ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM:Per-NK/Ag konfigürasyona sahip OGH' leri üretilmiştir. Bant aralıkları enerjisi CsPbClxBr3-x, CsPbIxCl3-x ve CsPbIxBr3-x için sırasıyla 2,01, 2,25 ve 2,41 eV olarak hesaplanmıştır. Katkısız P3HT:PCBM yüzeyinin Eg değeri, 1,889 eV olarak belirlenmiştir. CsPbClxBr3-x, CsPbIxCl3-x ve CsPbIxBr3-x katkılanmış P3HT:PCBM ince filmleri için sırasıyla 1,875, 1,884 ve 1,866 eV' a düştüğü görülmektedir. Referans hücrede 5,797 mA cm -2 Jsc, 0,296 V Voc, %29,1 dolum faktörü (FF) ve %0,495 enerji dönüşüm verimi elde edilmiştir. CsPbIxBr3-x ile hazırlanan aygıt, 6,904 mA cm -2 Jsc, 0,31 V Voc ve %30,4 FF ile enerji dönüşüm veriminde %0,650'lik bir değerle referans aygıta göre gelişme göstermiştir. Bu aygıtın verimlilik artışı temel olarak Voc, Jsc ve FF artışı ile ilişkilendirilmiştir. Bu araştırma, organik güneş pillerinin performansı iyileştirmesi için yeni stratejiler geliştirilmesine yönelik önemli bulgular sunmayı amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Perovskite has attracted attention as high efficiency photovoltaic materials in recent years and has played an important role especially in nanocrystal applications. Perovskite nanocrystals have the potential to increase the conversion efficiency of solar energy, which provides a significant development for organic solar cells. In this study, the synthesis of CsPbX3 (X=Cl, Br, I) perovskite nanocrystals, which are considered as an alternative to organic-inorganic lead-based perovskite compounds due to toxic and environmental difficulties, and their use in organic solar cells were investigated. Ligand-assisted reprecipitation method was used for the synthesis of Per-NCs. The production of these perovskites was carried out by spin coating method and their performances were optimized with different halogenide contents. OSCs with ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM:Per-NK/Ag configurations were produced by doping Per-NCs into P3HT:PCBM solution. The band gap energies were calculated as 2.01, 2.25 and 2.41 eV for CsPbClxBr3-x, CsPbIxCl3-x and CsPbIxBr3-x, respectively. It is observed that it decreases to 1.875, 1.884 and 1.866 eV for CsPbClxBr3-x, CsPbIxCl3-x and CsPbIxBr3-x doped P3HT:PCBM thin films, respectively. In the reference cell, 5.797 mA cm -2 Jsc, 0.296 V Voc, 29.1% fill factor (FF) and 0.495% energy conversion efficiency were obtained. The device prepared with CsPbIxBr3-x showed an improvement of 0.650% in energy conversion efficiency with 6.904 mA cm -2 Jsc, 0.31 V Voc and 30.4% FF compared to the reference device. The efficiency increase of this device was mainly associated with the increase in Voc, Jsc and FF. This research aims to provide important findings for the development of new strategies for the performance improvement oforganic solar cells.
Benzer Tezler
- Colloidal plexcitonic nanocrystals
Kolloid plekzitonik nanokristaller
SEMA SARISÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE HANIM YALÇIN
PROF. DR. SİNAN BALCI
- Exploring the role of large organic cations in halide perovskite nanocrystal formation and surface passivation
Halide perovskit nanokristal oluşumu ve yüzey pasivasyonunda büyük organik katyonların rolünün araştırılması
ÇETİN MERİÇ GÜVENÇ
Doktora
İngilizce
2024
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN BALCI
DOÇ. DR. UMUT ADEM
- Perovskit metilamonyum kurşun bromür tek-kristalinin antisolvent buhar difüzyonu yöntemi ile sentezi ve kristal morfolojisinin araştırılması
Study of the crystal morphology of perovskite methylammonium lead bromide single-crystals synthesized by the antisolvent diffusion-induced growth method
GÖKÇE KESKİN
- Colloidal perovskite nanocrystals and LED applications
Koloidal perovskit nanokristaller ve ışık saçan diyot uygulamaları
EMRE BEŞKAZAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAbdullah Gül ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EVREN MUTLUGÜN
- İşlevselleştirilmiş perovskitlerin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of functionalized perovskites
SERCAN ÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ŞAHİN
DOÇ. DR. SİNAN BALCI
