Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MOHAMMED ADIL MOHAMMED MOHAMMED
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mehmet Mahir Bülbül
Eş Danışman: Odai N. Salman
Özet:
Uzun vadeli çevresel ve ekonomik uygulanabilirliği sağlamak için artan enerji taleplerini yenilenebilir ve temiz kaynaklarla karşılamak çok önemlidir. Uygulanabilir bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak güneş pillerinin geleceği, bu bileşenlerde yapılan verimlilik ve maliyet iyileştirmelerine bağlıdır. Boyaya duyarlı güneş pili (DSSC), güneş ışığı enerjisinden elektron üretmek için en etkili cihazlardan biridir. Avantajları, düşük maliyetli işlemeyi içerir. Çeşitli faydalarına rağmen, DSSC'ler diğer güneş pillerinden daha düşük bir güç dönüşüm verimliliğine (PCE) sahiptir. Yüksek verimli DSSC'ler oluşturmak için, ışık hasadı ve elektron taşınmasını artırma dahil olmak üzere farklı yöntemler mevcuttur. Bu tezde, sıvıda lazer ablasyon tekniği kullanılarak Au@SiO2 ve Ag@SiO2 çekirdek-kabuk nanoparçacıkları hazırlandı ve bu nanoparçacıklar Plazmonik Boyaya Duyarlı güneş pillerinde (DSSC) kullanıldı. DSSC'lerin akım-gerilim(I-V) karakteristik eğrileri hem karanlıkta hem de 100 mW/cm2 altında gerçekleştirilmiş ve oda sıcaklığında birbirleriyle karşılaştırmalı deneysel sonuçlar elde edilmiştir. Au@SiO2 ve Ag@SiO2 çekirdek-kabuk NP'leri, sulu bir silika solüsyonunda darbeli lazer ablasyonu ile farklı lazer enerjileri (50 mJ,100mJ,150 mJ) kullanılarak hazırlandı. Sonuçlar, kullanılan lazer enerjisinin hazırlanan nanoparçacıkların yapısal özellikleri üzerindeki etkisini yüksek oranda göstermiştir ve bu da diğer özellikleri de etkilemektedir. Au@SiO2 ve Ag@SiO2 için XRD, artan lazer enerjisiyle kristalliğin arttığını ve kristalit boyutunun arttığını gösterir. Transmisyon elektron mikroskobu, lazer enerjisiyle her iki NP türü için artan bir ortalama çap gösterir. UV-görünür absorbans, lazer enerjisini artıran hafif bir kırmızı kayma ile her iki NP için de önemli plazmonik rezonans gösterir. Metal NP'lerin güneş pili katmanlarına dahil edilmesi, özellikle plazmonik frekansta aktif katmanın absorpsiyonunu artırarak verimliliklerini artırır. Farklı NP'lerin etkisi incelendi ve nanopartikül içermeyen çıplak güneş pili ile karşılaştırıldı. Au@SiO2 ve Ag@SiO2 NP'lerinden oluşan DSSC güneş pili, özelliklerinde önemli bir gelişme gösterir. Sonuçlar, Au@SiO2 ve Ag@SiO2'nin seçici saçılma faktörleri olarak kullanılabileceğini ve verimli DSSC'ler vaat ettiğini ortaya koydu.
Anahtar Kelimeler : Çekirdek kabuğu; Nanoyapı; Lazer ablasyon; plazmon; Boyaya duyarlı güneş pilleri.