Fotovoltaik hücrelerde kullanılmak üzere yarı iletken ince filmlerin biriktirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ALİ BİRELLİ
Danışman: MEHMET FATİH GÖZÜKIZIL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Fosil yakıtların tükenmesi, pahalı ve çevreye olan zararlı etkileri nedeniyle alternatif temiz enerji kaynaklarına yönelimini artırmaktadır. Yarı iletken teknolojileri yaygın olarak alternatif enerji kaynaklarında, optoelektronik, filtreleme, arıtım cihazlarında ve sensör uygulamalarında kullanılmaktadır. Titanyum dioksit (TiO2); kararlı kimyasal yapısı, zehirli olmaması, yüksek foto aktiviteye sahip olması ve maliyetinin düşük olması gibi özelliklerinden dolayı yaygın olarak tercih edilen yarı iletken bir malzemedir. Metal oksit yarı iletkenlerden olan TiO2, fotovoltaik hücrelerde ince film formunda aktif olarak kullanılmaktadır. TiO2; kimyasal banyolama, elektrokimyasal depolama, sol-jel daldırarak ve döndürerek kaplama gibi metal oksit ince film biriktirme yöntemleri ile çeşitli altlıklar yüzeylerine ince filmler halinde biriktirilmektedir. TiO2 ince filminler kobalt (Co), krom (Cr), kalay (Sn), alüminyum (Al) ve bakır (Cu) gibi çok çeşitli katkı malzemeleri ile birlikte katkılanarak kristal yapı, yasak enerji aralıkları ve saydamlık gibi özellikleri değiştirilerek ince filmin yapılarının iyileştirilmesi sağlanmaktadır. Kaplama yöntemlerinden daldırarak kaplama yöntemi; farklı boyut ve şekillerdeki altlıkların kaplanabilmesi, uygulamanın basitliği, ileri teknoloji ya da pahalı cihaz gereksiniminin olmaması, istenilen kalınlığa göre süreç tekrarının yapılabilmesi, deneysel parametrelerin istenilen kaplama özelliğine göre değiştirilebilmesi gibi avantajları ile ön plana çıkarmaktadır. Bu çalışma kapsamında; sol-jel daldırarak kaplama yöntemi ile katkısız TiO2, Al ve Cu metalleri ile katkılı TiO2 ince filmleri cam altlıklar üzerine biriktirilmiştir. %1, %3, %5 üç farklı katkılama oranlarında Al, Cu katkılı TiO2 ince filmler üretilerek; katkılamanın morfolojik, yapısal ve optik özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Üretilen katkısız ve Al, Cu Katkılı TiO2 ince filmlerin yapısal özellikleri X-Işını Kırınımı (XRD) Cihazı, morfolojik özellikleri Alan Emisyonu Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM) ve optik özellikleri UV-Vis. Spektrofotometresi kullanılarak karakterize edilmiştir. Karakterize edilen filmlerin fotovoltaik hücre katmanı olarak kullanımı simule edilmiştir.