Study of morphology and dye effects on the efficiency of CdS–based hybrid solar cells
| dc.contributor.advisor | Yılmaz, Salih | |
| dc.contributor.author | Ünverdi, Ahmet | |
| dc.date.accessioned | 2025-01-06T17:12:15Z | |
| dc.date.available | 2025-01-06T17:12:15Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.department | Enstitüler, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı | |
| dc.description | Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı | |
| dc.description.abstract | Bu proje çalışmasında, farklı yöntemlerle (kimyasal püskürtme, kimyasal banyoda çökeltme, doktor bıçağı ve hidrotermal yöntem) farklı morfolojili (ince film, toz ve nanoküre) olacak şekilde büyütülen CdS örneklerle oluşturulan hibrit güneş hücrelerinin bazı özellikleri incelendi. Ayrıca farklı boyalarla (Eosin–Y, D205, N719 ve N3) yüzeyi modifiye edilmiş CdS örneklerle üretilen hibrit güneş pillerinin yapısal, morfolojik, optik ve elektriksel özellikleri araştırıldı. X–ışınları kırınım (XRD) sonuçları CdS örneklerinin polikristal yapıda kristalleştiğini gösterdi. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) sonuçları, üretilen farklı morfolojili CdS örnekler üzerine homojen bir P3HT katmanının kaplandığını gösterdi. Enerji dağılımlı X–ışını spektroskopisi (EDS) CdS yapısı içerisinde Cd ve S atomlarının var olduğunu ispatladı. Üretilen CdS örneklerin geçirgenlik sonuçlarının genel olarak iyi olduğu ve dolayısıyla güneş pili uygulamaları için kullanılabileceği sonucuna varıldı. Büyütülen CdS örneklerin bant aralık değerlerinin ise, üretilen yönteme göre farklılık gösterdiği belirlendi. CdS yüzeyinin boya modifikasyonuyla beraber, soğurma pik şiddetlerinde genellikle artışlar olduğu görüldü. Oda sıcaklık fotolüminesans (RTPL) sonuçlarından, farklı yöntemlerle üretilen CdS örneklerin farklı dalga boylarında farklı kusurlar sergilediği gözlendi. Ayrıca CdS tabanlı heteroyapıların fotolüminesans pik şiddetlerinde boya modifikasyonuyla beraber çoğunlukla azalma olduğu tespit edildi. Elektriksel ölçümlerden, CdS tabanlı heteroyapıların açık bir şekilde fotovoltaik etki sergiledikleri görüldü. Hem farklı morfolojide büyütülen hem de farklı boyalarla yüzeyi modifiye edilen CdS örneklerin farklı güneş pili verimlerine sahip oldukları gözlendi. En yüksek güneş hücre verim değeri, nanoküre morfolojisine sahip ve N719 yüzey boya modifikasyonu yapılmış CdS örnekler için % 0,881 ile ortaya çıktı. Böylece farklı morfolojinin yanı sıra farklı boyayla CdS yüzeyinin modifikasyonunun güneş hücre verimlerinde önemli değişikliklere yol açtığı sonucuna varıldı. | |
| dc.description.abstract | In this project study, some properties of hybrid solar cells (HSCs) formed by CdS samples that were grown by the different methods (spray pyrolysis, chemical bath deposition, doctor blade and hydrothermal methods) and in different morphologies (thin film, powder and nanosphere) were investigated. Additionally, structural, morphological, optical and electrical properties of HSCs based on CdS samples whose surfaces were modified by diverse dyes (Eosin–Y, D205, N719 and N3) were studied. X–ray Diffraction (XRD) results showed the crystallization of CdS samples in the polycrystalline structure. Scanning Electron Microscopy (SEM) conclusions indicated the homogeneous coverage of P3HT on the produced CdS samples with different morphologies. Energy dispersive X–ray Spectroscopy (EDS) approved the presence of Cd and S atoms in CdS structure. It was concluded that the transmittance data of synthesized CdS specimens were quite good and hence, they can be used for the solar cell (SC) applications. It was observed that the band gaps of the prepared CdS samples were based on the method used. It was seen that the peak intensities of the absorbance of CdS-based heterostructures generally increased with the modification of CdS surface by dyes. It was observed from room temperature photoluminescence (RTPL) outputs that CdS samples produced by different routes exhibited various defects. Furthermore, it was determined that the peak intensities in the photoluminescence (PL) spectra of CdS–based heterostructures generally decreased after dye modification of CdS surface. From the electrical measurements, it was seen that CdS–based heterostructures displayed an obvious photovoltaic effect. It was observed that both CdS samples grown in the different morphology and the surface modified by diverse dyes had different power conversion efficiency (PCE) values. The highest efficiency value was appeared for CdS samples with the nanosphere morphology and modified by N719 dye as 0.881%. Thus, it can be deduced that in addition to different morphology, modification by diverse dyes also leads to an important variation on the SC efficiency. | |
| dc.identifier.endpage | 69 | |
| dc.identifier.startpage | 1 | |
| dc.identifier.uri | https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=_F5QEpayDXGqGZlp9XiFtOYltABW68AGQylzt9KMJtEUAI1eJBGB6T9h1dWEtDyP | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14669/336 | |
| dc.identifier.yoktezid | 634798 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Adana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesi | |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.snmz | KA_20241211 | |
| dc.subject | Fizik ve Fizik Mühendisliği | |
| dc.subject | Physics and Physics Engineering ; Morfoloji | |
| dc.title | Study of morphology and dye effects on the efficiency of CdS–based hybrid solar cells | |
| dc.title.alternative | Morfoloji ve boya etkisinin CdS–tabanlı hibrit güneş pillerinin verimliliği üzerine olan etkilerinin araştırılması | |
| dc.type | Master Thesis |
