Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Nepse Seda BOZKURT
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Serhat Karyeyen
Eş Danışman: Abdullah Yıldız
Özet:
Cs-bazlı perovskit yapılar, perovskit güneş hücrelerinin (PSC’ler) hızlı yükselişine rağmen, fotovoltaik performans açısından organik perovskit güneş hücrelerinden sürekli olarak daha iyi performans göstermektedir. Cs2PtI6 malzemelerinin olağanüstü stabilitesi ve yüksek absorpsiyon katsayısı, onları diğer malzemeler arasında perovskit güneş hücreleri için öne çıkarmaktadır. Burada, SCAPS-1D simülatörü kullanılarak FTO/C60/Cs2PtI6/GO/Au yapısına sahip, kurşunsuz Cs2PtI6 bazlı perovskit ince film güneş hücreleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Ayrıca, katman kalınlığı, hacim ve arayüzey kusur yoğunluğu, sıcaklık, seri ve şönt dirençler, J-V (akım-gerilim yoğunluğu) ve QE (kuantum verimliliği) özellikleri dahil olmak üzere çeşitli parametrelerin güneş pili performansı üzerine etkilerinin kapsamlı bir analizi yapılmıştır. Başlangıç yapısında, kısa devre akımı (Jsc), açık devre gerilimi (Voc), doluluk faktörü (FF) ve güç dönüşüm verimliliği (PCE) sırasıyla 0.3083V, 10.34 mA/cm², %48.48 ve %1.55 olarak elde edilmiştir. İncelenen güneş hücresindeki Cs₂PtI₆ tabakasının kalınlığı 0.2-1.1 μm aralığında değiştirilmiştir. Artan direnç etkilerinden dolayı FF değeri artan kalınlıkla sürekli olarak azalırken, Cs2PtI6 tabakasının 0.4 μm kalınlığında PCE değeri en yüksek değer olan %4.5’e ulaşmıştır. En uygun verimlilik değeri, C60 tabakasının kalınlığı 10 nm ve GO tabakasının kalınlığı 120 nm olduğunda elde edilmiştir. Aktif tabakadaki kusur seviyesi 1011-1018 cm-3 aralığında değiştirilmiştir. Önerilen güneş hücresinde, kusurların sadece çok yüksek değerlerde (>1017 cm-3) etkili olduğu ve öncesinde etkilerinin zayıf olduğu bulunmuştur. Çalışılan cihaz için, GO/Cs2PtI6 arayüzeyindeki kusur yoğunluğu 1015 cm-2’e ulaştığında PCE’nin %3.20’ye düştüğü gözlemlenmiştir. Optimizasyonlardan sonra, Voc, Jsc, FF ve PCE sırasıyla 0.3359V, 23.86 mA/cm2, %60.63 ve %4.86 olarak elde edilmiştir. Bulgular, kurşunsuz çift perovskit güneş hücrelerinin daha ileri tasarım optimizasyonları için yol gösterici olabilir.
Anahtar Kelimeler : Çift perovskit bazlı güneş hücreleri, Cs2PtI6, kusurlar, SCAPS 1D