Isıl ve kriyojenik altlık teknikleri ile n-CdS/AuNPs/p-CdTe plazmonik güneş pillerinin üretilmesi ve incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MELİH MANIR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Gamze Genç
Eş Danışman: Vagif Nevruzoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında CdS ve CdTe temelinde yenilikçi teknolojik uygulamalarla plazmonik özellikli güneş pili üretimi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda tez çalışması iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada güneş pilinin fotoaktif katmanı CdTe, optik pencere katmanı CdS, güneş piline plazmonik özellik kazandıracak Au nanoparçacıklar ve CdTe filmine omik kontak olarak kullanılan Cu/Au yapısının üretim rejimleri tespit edilmiştir. İlk olarak CdTe ve CdS ince filmler vakum ortamında (10-6 Torr) 100-573 K altlık sıcaklık aralıklarında ısıl ve kriyojenik teknikler ile üretilmiştir. Üretilen filmlerin Alan Emisyon Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM), X-Işını Kırınımı (XRD), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Enerji Dağılım Spektroskopisi (EDS), optik geçirgenlik, fotolüminesans, özdirenç ve Hall ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçlarından güneş pili üretimi için 473 K (ısıl) ve 200 K (kriyojenik) altlık sıcaklığında üretilen filmlerin uygun özelliklere sahip olduğu tespit edilmiştir. Daha sonra Au ve Cu filmler kriyojenik teknik (100-300 K) kullanılarak üretilmiş ve karakteristik özellikleri incelenmiştir. Au nanoparçacıkların 230 K altlık sıcaklığında 25 saniye süre ile üretildiğinde 580 nm dalga boyunda etkili yüzey plazmon rezonans (SPR) olayı sergilediği görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında tespit edilen üretim rejimleri ile ITO/n-CdS/AuNPs/p-CdTe/Cu/Au güneş pilleri üretilmiştir. Üretilen güneş pillerinin karanlık ve aydınlık ortamda (100 mW/cm2) I-V, C-V ve fotoakım ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Au nanoparçacıkların etkisi ile güneş pillerinin verimliliğinde yaklaşık %30 oranında bir artış olduğu görülmüştür.