FABRICATION AND ANALYSIS OF A DYE SENSITIZED SOLAR CELL: HYDROTHERMALLY GROWN HYBRID PHOTOANODE AND OPAQUE PT COUNTER ELECTRODE

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: AYCAN ATLI

Danışman: Abdullah Yildiz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

En umut verici yenilenebilir enerji teknolojilerinden biri, boyaya duyarlı güneş pilleridir. Bir boyaya duyarlı güneş pili, basit bir üretim süreci ve düşük toksisite avantajlarına sahip düşük maliyetli bir güneş pilidir. titanyum dioksit ve platin, bu konuda ilk akla gelen fotoanot ve karşı elektrot olarak başrol oyuncularıdır. Bu çalışmada, karşı elektrot ve fotoanot bileşenleri elde etmek için kimyasal banyo biriktirme, hidrotermal büyütme ve döndürmeli kaplama yöntemlerini içeren farklı yöntemler başarıyla uygulanmıştır. İlk olarak Pt karşı elektrot kimyasal banyo ve spin kaplama olmak üzere iki farklı kaplama yöntemi ile kaplanmıştır. Elde edilen verimlilik değerleri sırasıyla yüzde 5,06 (Rct, 0,89 ohmcm2) ve yüzde 4,31 (Rct, 1,44 ohmcm2) şeklindedir. Aradaki fark, platin filmlerinin artan katalitik aktivitesi ile ilişkilendirilmektedir. Daha sonra hibrit fotoanot hidrotermal ve spin kaplama yöntemleri ile hazırlanmıştır. Bu aşamada, DSSC'lerin verimliliğini artırmak için nanopartiküller ve hidrotermal olarak büyütülen metal oksit nanorod dizileri birleştirilmiş ve hibrit cihaz olarak adlandırılmıştır. Deneysel sonuçlar, nanopartiküller ve nanorodlardan oluşan bir hibrit cihazın (yüzde 5.58) verimliliğinin, yalnızca nanopartiküllerlerden (yüzde 4.95) ve nanorodlardan (yüzde 1.04) daha yüksek olduğunu göstermektedir. Boya duyarlı güneş pillerinin verimliliği, ışık absorpsiyon miktarını en üst düzeye çıkarmak ve ayrıca hücreye ışık geldiğinde rekombinasyonu azaltmak için hidrotermal teknikler kullanılarak geliştirilmiştir. Sonuç olarak, boya duyarlı güneş pilleri, üretim maliyetini azaltmak ve güneş pillerinin verimliliğini artırmak için umut verici bir yenilenebilir enerji teknolojisidir. Devam eden araştırma ve geliştirme ile, boya duyarlı güneş pilleri sonunda piyasada mevcut olan en uygun maliyetli güneş pillerinin adayı haline gelebilir.