Akademik Veri Yönetim Sistemi
Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2017 - 2018
Özet
Teknolojide yaşanan gelişmeler enerjiye duyulan ihtiyacı her geçen gün
artırmaktadır. Enerji ihtiyacının fosil yakıtlar veya nükleer enerji
kaynaklarından sağlanması durumunda çevreye büyük zararlar verilmekte yada
nükleer atıkların saklanması problemi ile karşılaşılmaktadır. Bu nedenle
günümüzde enerji ihtiyacının karşılanması için çevreye zarar vermeyen temiz
enerji kaynaklarına ihtiyaç artmaktadır. Güneş çevre dostu, temiz bir enerji kaynağıdır.
Güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi için güneş pillerinden
yararlanılır. Genel olarak güneş pilleri üç nesil olarak düşünülürler. Güneş
pili marketinin %85’ini oluşturan birinci nesil güneş pilleri tek yada çoklu
kristal yapıdaki pn eklemlerinden oluşturulurlar. Verimlilikleri %20’nin
üzerinde olmasına rağmen nispeten pahalı ve çevreye zararlı metotlarla
üretilirler. İnorganik ince film yapıdaki ikinci nesil güneş pilleri ise güneş
pili marketinin %15’ini oluştururlar. Ucuz ancak verimleri %14’ün altında olan
yapılardır. Bu yapılarda genellikle CdTe tercih edilir. Yüksek verimli ve düşük
maliyetli güneş pilleri boya ile sentezlenmiş, kuantum nokta yapıdaki ve
organik güneş pilleri ile elde edilebilir. Bu yapılar üçüncü nesil güneş pilleri
olarak gruplandırılırlar.
Son yıllarda üçüncü nesil güneş pilleri çok sayıda çalışma yapılmıştır.
Bu çalışmalarda üstün özellikleri nedeniyle Çinko oksit (ZnO) sıklıkla konu
edilmiştir. ZnO’in direkt band aralıklı ve band genişliği yaklaşık olarak 3,4
eV olan bir yarıiletkendir. Ucuz ve kolay bir biçimde üretilebilir. Çeşitli
tekniklerle ZnO ince filmlere katkılanma yapılabilir ve kuantum nokta yapılar
ve/veya yardımcı tabakalar eklenebilir. Bu yapıların uygun biçimde
birleştirilmesi ile ZnO tabanlı yüksek verimli güneş pilleri üretilebilir.
Direkt band aralığına sahip olduğu için ZnO uyarılmış emisyon elde etmek
amacıyla da kullanılabilir. Optik veya elektriksel olarak sürülen ZnO ince
filmlerden uyarılmış emisyon elde edildiği çeşitli çalışmalarda bildirilmiştir.
Ancak yaptığımız literatür araştırmasında Sıralı İyonik Tabaka Adsorpsiyon ve
Reaksiyonu (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction-SILAR) metodu
kullanılarak elde edilen yapılardan uyarılmış emisyon edildiğini bildiren bir
çalışma ile karşılaşılmamıştır. Basit ve ekonomik bir yöntem olan SILAR metodu
kullanılarak elde edilen ZnO ince filmlerden ışık yayıcı cihazların üretilmesi
literatüre büyük katkı sağlayacak ve ZnO ışık yayan diyotların ticarileşmesine
katkı sağlayacaktır.
Ayrıca bu çalışmada yüksek lisans öğrencileri görev alacak ve tezlerini
hazırlayacaklardır. Bu çalışma kapsamında öncelikle SILAR metodu kullanılarak
çeşitli altlıklar üzerine ZnO ince filmler üretilecektir. Bu yapılara yapılan
katkılamalar ile yüksek verimli güneş pillerinin elde edilmesi sağlanacaktır.
Ayrıca ZnO ince filmlerinin optik uyarılması gerçekleştirilerek bu yapılardan
uyarılmış emisyon elde edilecektir.