Çinko Sülfür İnce Filmlerin Üretimi, Karakterizasyonu ve Güneş Pillerinde Kullanımı
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ünzile Ulutaş
Danışman: Serço Serkis Yeşilkaya
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Güneş pilleri, yarı iletken bir diyot olarak çalışan, ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren fotovoltaik aygıtlardır. Güneş pilleri üretiminde kullanılan malzemelerin pahalı olması ve üretiminde karşılaşılan zorluklar nedeniyle araştırmalar inorganik ince filmler üzerinde yoğunlaşmıştır. Bu tez çalışmasında; fotovoltaik güneş pillerinde pencere katmanı olarak ZnS ve elektron taşıyıcı tabaka olarak CuInS2 inorganik yarıiletken ince filmleri kolay, ucuz ve büyük yüzeylere uygulanabilir olması nedeniyle sprey piroliz yöntemi ile üretilmiştir. Bant aralık enerjisi ve direnç gibi filmlerin optik ve elektriksel özellikleri cihaz performansını doğrudan etkilediği için filmlerin yapısal, optik ve elektriksel özellikleri üzerinde katkı, tavlama sıcaklığı, tavlama süresi, molarite, altlık sıcaklığı ve film kalınlığı etkileri incelenmiştir. ZnS ince filmleri üzerinde bor, indiyum, potasyum ve sodyum katkısının etkileri incelenmiş ve bor, potasyum, ve sodyum katkıları ZnS filmlerine ilk kez bu tez çalışmasında uygulanmıştır. Ayrıca CuInS2 ince filmleri üzerinde bor katkısı, sülfür miktarı ve KCN etkisi araştırılmıştır. Bu etkiler sonucunda ZnS ince filmlerinin yasak bant aralıklarının 3.20 eV – 3.89 eV, ve CuInS2 ince filmlerinin yasak bant aralıklarının ise 1.26 eV – 1.51 eV değerleri arasında değiştiği görülmüştür. Böylece ZnS ve CuInS2 ince film özelliklerinin katkı ve tavlamayla değiştirilebileceği gösterilmiştir. Bu geniş bant aralığı, farklı çalışma gereksinimleri ve optoelektronik cihazların tasarımı için çok önemlidir. Sonuç olarak üretimi planlanan aygıt için uygun parametrelere sahip film seçimi yapılabilir. Anahtar Kelimeler: Güneş pilleri, ZnS, CuInS2, sprey piroliz, doping