Transparan altlıklar üzerine nanoyapıların yönlenmiş olarak kaplanması ve özelliklerinin belirlenmesi

Son yıllarda ülkelerin enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi artmıştır. Güneş enerjisi de bu yenilenebilir enerji kaynaklarının başında gelmektedir. Yapılan araştırmalarda güneş enerjisinin, temiz, yaygın ve yenilenebilir enerji kaynağı arayışındaki mükemmel çözüm olduğu ortaya çıkmaktadır. Güneş enerjisinden elektrik eldesi fotovoltaik güneş hücreleri yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada da, güneş hücrelerinde fotokatalitik etkiyi artırarak verimin artırılması amaçlanmıştır. Titanyum dioksit (TiO2) nanotüpler mükemmel optik geçirgenliği, yüksek kırılma indisi, kimyasal kararlılığı, yüksek spesifik yüzey alanı, iyon değiştirebilme yeteneği ve fotokatalitik özelliğinden dolayı ince film uygulamalarında ideal olduğu için tercih edilmiştir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında ilk olarak sol-jel yöntemiyle titanyum dioksit nanoparçacıklar üretilmiş, daha sonra hidrotermal yöntem yardımıyla çapları yaklaşık olarak 8-10nm arasında değişen TiO2 nanotüplere dönüştürülmüştür. Üretilen bu nanotüplerden kararlı kolloidal süspansiyonlar hazırlanmıştır. Oluşturulan kararlı solüsyonun, elektrokinetik biriktirme(EKB) yöntemiyle iletken ITO kaplı cam üzerine manyetik alan yadımıyla kaplanması sağlanmıştır. Numunelerin SEM, XRD, EDS, TEM, BET ve UV-Vis analizleri yapılmıştır. ITO üzerine oluşan ince filmin nanotüplerin yönlenmesinden dolayı fiziksel, kimyasal, optiksel özelliklerinde değişme gözlenmiştir. Güneş hücrelerinde kullanılacak olan elektrodu bu şekilde üreterek kaplamanın pürüzlülüğünün, foton/elektron çevriminin ve yüzey alanının artırılması hedeflenmiştir. Bu şekilde TiO2 uyarılma enerji seviyesinin düşürülmesi ve gelen ışığın daha yüksek oranda elektrik akımına çevrilmesi beklenmektedir.