Akademik Veri Yönetim Sistemi
Irmak E. (Yürütücü), Kondolot Solak E., Kaya S., Taşkın Çakıcı G., Yiyit Doğan S.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2023 - 2024
Günümüzde özellikle talep tarafı katılımının etkin rol oynadığı enerji politikaları ile hem mevcut şebekenin kısıtları giderilmeye hem de yerinde üretim teknolojileri özendirilmeye çalışılmaktadır. Çatı tipi güneş enerji sistemlerinden güneş enerji santrallerine uzanan geniş yelpazede fotovoltaik enerji bu süreçte önemli bir role sahiptir. Bu gelişim, PV hücrelerin başta verimlilik olmak üzere güncel teknoloji seviyesini iyileştiren akademik çalışmaların da bir taraftan hızla yürütülerek ülkemiz enerji sektörüne kazandırılmasını önemli bir süreç adımı olarak öne çıkarmaktadır.
Geleneksel fotovoltaik hücrelerin (PV) üretilmesi pahalı ve zor üretim süreçleri gerektirdiğinden, alternatif bir teknoloji olarak organik fotovoltaik hücrelerin (OPV) kullanımı artan bir önem kazanmaktadır. OPV hazırlama materyallerinden biri de iletken polimerlerdir. İletken polimerler, ekonomik olmaları ve kolay işlem süreçleri ile ince film oluşturabilme kabiliyetleri nedeniyle önemli avantajlara sahiptir.
Literatürde bugüne kadar sunulan çalışmalarda magnetit parçacıkların polimere haricen ilave edilerek OPV tasarımları yapıldığı görülmüştür. Bu projede ise magnetit parçacıklar yerinde sentezlenerek iletken polimer tabakasına katkılandırılacaktır. OPV’de boşluk bandı olarak kullanılacak tabaka polimerik termoelektrik malzeme (iletken polimer) olarak Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) ve poly(styrene sulfonate) (PSS) sentezlenecek ve yarı iletken metal oksit (Fe3O4) malzemenin fotovoltaik parametrelere etkisi incelenecektir. Metal oksit katkılı ve katkısız PEDOT:PSS, kalay ile katkılanmış indiyum oksit (ITO) cam altlıklar üzerine solvent casting tekniği ile ince film şeklinde kaplanacak ve elde edilen materyal Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) ve [6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester (PCBM) karışımı ile kaplanarak aktif tabaka oluşturulacaktır. Son olarak aktif tabakanın üzerine termal buharlaştırma yöntemi ile Alüminyum (Al) metali kaplanacak ve Metal-oksit/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al yapısında organik güneş hücreleri üretilecektir.
Üretilen yapıların test edilerek doğrulanması amacıyla, karanlık ve aydınlık ortamlarda ölçülen akım-gerilim karakteristikleri, güç dönüşüm verimi, dolum faktörü, kısa devre akımı ve açık devre voltajı gibi fotovoltaik hücre parametreleri analiz edilecektir. Ayrıca üretilen yapıların optik, morfolojik, yapısal ve termal karakteristikleri, UV-VIS spektrofotometrik ölçümler, FTIR, SEM, TEM, AFM, TGA, ve XRD ölçümleri yapılarak belirlenecektir. Böylece düşük maliyetli, kolay üretilen ve entegre edilebilen, esnek ve hafif yeni fotovoltaik hücre yapılarının geliştirilmesi amaçlanmaktadır.