ÇEVRE DOSTU CuSbSe2 İNCE FİLM GÜNEŞ HÜCRELERİ: SÜRDÜRÜLEBİLİR ENERJİ İÇİN ZEHİRLİ OLMAYAN PENCERE KATMANLARININ KULLANIMI

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ERSİN BAL

Danışman: Gökhan Sürücü

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, çevre dostu ve toksik olmayan malzemeler kullanılarak üretilen CuSbSe2 (CASe) ince film güneş hücrelerinin performansının artırılması amaçlanmıştır. Güneş enerjisi, yenilenebilir enerji kaynakları arasında büyük bir öneme sahip olup, sürdürülebilir enerji üretiminde kritik bir rol oynamaktadır. Bu bağlamda, yüksek verimli ve çevre dostu güneş hücrelerinin geliştirilmesi büyük bir ihtiyaçtır. Çalışmada, güneş hücrelerinin etkinliğini artırmak için ZnSnO pencere tabakası ve CASe soğurucu tabakası kullanılarak üst-tabaka (superstrate) mimarisi benimsenmiştir. ZnSnO ince filmleri, vakum ortamında ters manyetik saçtırma yöntemi ile üretilmiş ve çeşitli analitik yöntemlerle karakterize edilmiştir. CASe ince filmleri ise, Sb2Se3 ve CuSe buharlaştırma kaynakları kullanılarak termal buharlaştırma ve elektron demeti ile buhar biriktirme yöntemleri ile üretilmiş ve tavlama işlemleri uygulanmıştır. ZnSnO ve CASe tabakaları kullanılarak üretilen güneş hücrelerinin performansı incelenmiş ve çevre dostu malzemelerle yüksek verimli güneş hücrelerinin üretilebileceği gösterilmiştir. Üretilen güneş hücrelerinin en iyi performansı, 300 °C tavlanan CASe soğurucu tabakaları ile elde edilmiş olup, bu koşullarda kısa devre akım yoğunluğu (Jsc) 19.6 mA/cm², açık devre voltajı (Voc) 0.31 V, dolum faktörü (FF) %40 ve güç dönüşüm verimliliği (PCE) %2.43 olarak ölçülmüştür. Bu çalışma, sürdürülebilir enerji çözümleri için önemli bir adım olup, gelecekteki araştırmalar için değerli bilgiler sunmaktadır. Elde edilen sonuçlar, çevre dostu ve yüksek verimli ince film güneş hücrelerinin geliştirilmesi yolunda önemli bir ilerleme sağlamaktadır.