Perovskit Güneş Hücrelerinde ETL Katmanı Olarak Kullanılan Nb2O5’in Geliştirilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ramazan ALPAY

Danışman: Nihan Akın Sönmez

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

ETL'ler yük taşıma yoluyla PSC'lerde temel bir rol oynamakta olup daha iyi aygıt performansı için faydalı bir bileşendir. Önemli bir dielektrik ve yarı iletken malzeme olan niyobyum pentoksit (Nb2O5), mükemmel optik geçirgenliği ve yüksek taşıyıcı hareketliliği nedeniyle PSC'ler için ideal bir ETL malzemesi olarak görülmüştür. Bu tez çalışmasında Nb2O5'in ETL katmanı olarak kullanılabilmesi için taşıyıcı yoğunluğu 1.0×1018 cm-3 olarak hedeflenmiştir. PSC'lerde ETL olarak kullanılan Nb2O5 filmini hazırlamak için düşük sıcaklıkta (oda sıcaklığı) bir çözelti yapmaya imkan sağlayan sol-jel yöntemi uygulanmış olup Nb2O5 tabanlı birçok farklı ETL katmanlı esnek alttaşlı numuneler elde edilmiştir. Plastik alttaşlar mükemmel esnekliğe sahip ve hafiftir. Polietilen tereftalat (PET), polietilen naftalat (PEN) ve poliimid (PI) plastikler yaygın seçeneklerdendir. Bu çalışmada, yüksek ısıl işleme dayanma, yüksek geçirgenlik ve esneme gibi özellikleri nedeniyle esnek alttaş olarak PI tercih edilmiştir. Tez çalışmasında ilk olarak, sol-jel tekniği kullanılarak düşük sıcaklıkta üretilen amorf yapıdaki Nb2O5 çözeltisi boş ve gümüş nanotel (AgNT) kaplamalı PI numuneleri üzerine büyütülmüştür. Daha sonrasında ise UV-Vis, Profilometre, XRD ve Hall Etkisi cihazlarından ölçüm sonuçları alınmıştır. Taşıyıcı yoğunluğu değeri hedeflenen değere göre (1.0×1018 cm-3) çok daha yüksek çıkmıştır. Alınan ölçüm sonuçlarına göre Nb2O5 filminin perovskit güneş hücrelerinde ETL katmanı olarak kullanılabileceği ispatlanmıştır.