Farklı katman kalınlıklarına sahip ince film cdte/cds güneş hücrelerinin incelenmesi

Dünya nüfusunun hızla artması ile enerjiye olan talep her geçen gün artmaktadır. Tükenen kaynaklara alternatif olarak kullanılabilirliği, temizliği ve tükenmezliği göz önünde bulundurulduğunda güneş enerjisi ön plana çıkmaktadır. Birinci nesil silisyumun yapılı hücrelerin eldesi için, saflaştırılma sürecinde çok fazla enerji ve malzeme tüketilmesine karşılık ince film güneş hücreleri düşük maliyetle ve kolay yöntemler ile üretilebilir. Bu sebepten ikinci nesil ince film hücreler günümüzde birinci nesil hücrelere en iyi alternatiftir. Bu tez çalışmasında, CdS ve CdTe ince filmleri ultrasonik sprey piroliz (USP) yöntemi ile üretilmiştir. Elde edilen ince filmlerin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri X-ışını difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve UV-Vis spektrofotometresi ile araştırılmıştır. CdS ince film çözeltisi içerisnde, Cd kaynağı olarak kadmiyum klorür (CdCl2) ve S kaynağı olarak tiyoüre ((NH2)2CS) bileşikleri kullanılmıştır. Hazırlanan CdS çözeltisi ITO kaplı cam alttaşlar üzerine 380 °C alttaş sıcaklığında biriktirilmiştir. CdTe ince film solüsyonu içerisinde, kadmiyum klorür ve Te kaynağı olarak tellüryum dioksit (TeO2) bileşikleri kullanılmıştır. Hazırlanan CdTe çözeltisi iki adet CdS/ITO kaplı cam alttaş üzerine 350 °C alttaş sıcaklığında biriktirilmiştir. Elde edilen 10 ve 20 dakikalık üretim sürelerine sahip iki farklı CdS ince film kaplamasının ITO kaplı cam alttaşlar üzerinde 180 ve 400 nm kalınlık ile biriktiği SEM kesit görüntüleri ile tespit edilmiştir. CdS ince filmlerin X-ışını kırınım grafiği üzerinde farklı düzlemlere ait piklerin görülmesi elde edilen CdS filmlerin hegzagonal yapıda olduğunu göstermiştir. Her iki CdS ince filminin de ana pik değeri 2θ=28,20°'de görülmektedir ve bu CdS bileşiğinin (101) karakteristik pikidir. Elde edilen CdS ince filmlerin absorbans değerleri 350 - 1100 nm dalga boyu aralığında UV-Vis spektrofotometre ile ölçülmüş olup yasak bant aralıkları 180 nm kalınlığa sahip film için 2,45 eV, 400 nm kalınlığa sahip film için 2,42 eV olarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar yorumlanmış olup ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile daha verimli CdS ince filmlerin eldesi için önerilerde bulunulmuştur.