Farklı Sıcaklıklarda Sentezlenen TiO2/ZnO Nanokompozit Yapıların Karakterizasyonu ve Boya Duyarlı Güneş Pili Performanslarının İncelenmesi

Tez Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tez Danışmanı: Tuba Kılınç

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bu tez çalışmasında, TiO₂ nanotüp /ZnO nanoçubuk nanokompozit (TZN) fotoanotları sentezlendi, karakterize edildi ve fotovoltaik verimi arttırmak için optimum koşullarda boya duyarlı güneş pilleri (BDGP) olarak kombine edildi. TiO₂ nanotüp dizileri (TND), anodik oksidasyon yöntemiyle titanyum folyo üzerine büyütüldü ve hidrotermal yöntemle ZnO dekore edilmesi işleminde alt tabaka olarak kullanıldı. Daha yüksek foto dönüşüm etkinliği için optimum ZnO dekorasyon yoğunluğunu belirlemek adına hidrotermal sıcaklık değerleri değiştirilmiştir. XRD, SEM, AFM ve XPS sonuçları, TiO₂ nanotüplerinin yüzeyi üzerindeki kristal yapısının, morfolojisinin, elemental bileşiminin ve ZnO nanoçubukların yoğunluğunun farklı sıcaklıklara karşı duyarlı olduğunu göstermektedir. TZN fotoanotuna dayanan BDGP’lerin en yüksek verimi, TiO₂ nanotüplerle (%0,81) oluşturulan BDGP’ye kıyasla iki kattan daha fazla olan 130 C sıcaklık için %1,67 oranında olduğu görülmüştür. BDGP verimliliğinin artması, rekombinasyon oranının baskılanmasından ve TiO₂ nanotüpleri ile ZnO nanoçubukları arasındaki sinerjik etki nedeniyle yük transfer direncinin azaltılmasından kaynaklanmaktadır.