Geri Dön

SB ve RGO katkılı Cu₂SnS₃ tabanlı ince film güneş hücrelerinin üretimi ve karakterizasyonu

Fabrication and characterization of SB- and RGO-doped Cu₂SnS₃-based thin-film solar cells

  1. Tez No: 999844
  2. Yazar: SEVDE ERKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RECEP ZAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Güneş pilleri, Yarı iletken güneş pili, Solar cells, Semiconductor solar cell
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, çözelti tabanlı Cu₂SnS₃ (CTS) ince film güneş hücrelerinin fotovoltaik performansının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Sn kaynaklı yapısal kusurları ve buna bağlı rekombinasyon kayıplarını minimize etmek için Sb katkılama stratejisi uygulanmıştır. CTS filmler dönel kaplama yöntemiyle üretilmiş ve 500 °C'de 300 saniye süresince tavlanmıştır. Sn yerine Sb (%5–%20) yer değiştirilmesiyle Cu₂Sn₁₋ₓSbₓS₃ yapıları elde edilmiştir. XRD, FTIR, Raman, SEM, EDXS, Hall ve elipsometri analizleri, %5 Sb katkısının kristal kaliteyi artırdığını ve kusur yoğunluğunu azalttığını göstermiştir. İkili absorber yapıyı geliştirmek amacıyla %5 Sb katkılı film üzerine %0.5–%2 oranlarında indirgenmiş grafen oksit (rGO) entegre edilmiştir. rGO ilavesi, film morfolojisini iyileştirmiş, tane sınırı iletkenliğini artırmış ve taşıyıcı mobilitesini yükseltmiştir. Cam/Mo/CTS:%5Sb+rGO/CdS/i-ZnO/AZO/Ag mimarisine sahip güneş hücrelerinde, katkısız yapının %1.40 olan güç dönüşüm verimi, %5 Sb katkısıyla %1.88'e, en yüksek performans ise %5Sb+0.5 rGO yapıda Voc = 0.39 V, Jsc = 21.1 mA/cm² ve PCE = %2.06 değerleriyle elde edilmiştir. Sonuçlar, Sb katkısının yapısal kusurları azaltmada, rGO entegrasyonunun ise elektriksel iletim ve cihaz performansını iyileştirmede etkili olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

This thesis focuses on improving the photovoltaic performance of solution-processed Cu₂SnS₃ (CTS) thin-film solar cells. To minimize Sn-related structural defects and associated recombination losses, an Sb doping strategy was employed. CTS films were fabricated via the spin-coating method and annealed at 500 °C for 300 s. Cu₂Sn₁₋ₓSbₓS₃ structures were obtained by partially substituting Sn with Sb (5–20 at.%). XRD, FTIR, Raman, SEM, EDXS, Hall effect, and ellipsometry analyses revealed that 5 at.% Sb improved the crystallinity and reduced defect density. To further enhance the absorber layer, reduced graphene oxide (rGO) was incorporated at 0.5–2 wt.% into the 5 at.% Sb-doped films. The addition of rGO improved film morphology, increased grain-boundary conductivity, and enhanced carrier mobility. In devices with the architecture Glass/Mo/CTS:5 Sb+rGO/CdS/i-ZnO/AZO/Ag, the power conversion efficiency (PCE) increased from 1.40 % in undoped films to 1.88 % with 5 at.% Sb, reaching a maximum of 2.06 % for 5 Sb+0.5 rGO (Voc = 0.39 V, Jsc = 21.1 mA/cm²). These results indicate that Sb doping effectively reduces structural defects, while rGO integration enhances electrical conductivity and overall device performance.

Benzer Tezler

  1. Meniere hastalığında endolenfatik kese cerrahisi

    Endolymphatic sac surgery in meniere's disease

    NEBİL GÖKSU

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    1987

    Gazi Üniversitesi

    Kulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  2. Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama

    Başlık çevirisi yok

    DİDEM ÖZPULAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Ege Üniversitesi

    Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  3. Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti

    Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province

    YASEMİN UFUK GERMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Ege Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  4. Değişik derim zamanı ve önsoğutmanın Bursa siyahı incir çeşidinin meyve kalitesi ve pazarlama süresi üzerine etkileri

    Effects of haruest time and precooling on fruit quality and shelf-life of the fig variety“Bursa siyahı”

    FÜSUN GÜRSEL ÇELİKEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Ege Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...