Farklı konsantrasyonlarda sentezlenen TiO2/ZnO nanokompozit yapıların karakterizasyonu ve boya duyarlı güneş pili performanslarının incelenmesi

Bu tez çalışmasında, TiO2 nanotüp/ZnO nanoçubuk hibrit nanokompozit (ZTN) fotoanotlar sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Ayrıca, ZTN fotoanotların boya-duyarlı güneş pili (BDGP) performansları araştırılmıştır. Kendiliğinden organize olmuş ve iyi sıralanmış TiO2 nanotüp dizileri anodik oksidasyon yöntemi ile titanyum folyo üzerine büyütülmüştür. Daha sonra, TiO2 nanotüp dizileri, hidrotermal metod kullanarak ZnO nanoçubuklar ile dekore edilmiştir. ZTN fotoanotlar, XRD, FESEM, AFM ve XPS ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon sonuçları, TiO2 nanotüp dizileri üzerindeki ZnO nanoçubukların; kristal yapı, morfoloji, elementel kompozisyon ve yoğunluğunun ZnO prekürsör konsantrasyonuna çok hassas olduğunu göstermiştir. ZnO prekürsör yoğunluğunun ZTN fotoanot temelli BDGP'nin fotovoltaik performansına etkileri ise J-V ve EIS ölçümleri ile incelenmiştir. En yüksek ZNT fotoanot temelli BDGP verimi, 60 mM prekürsör konsantrasyonu için %1,8 olarak ölçülmüştür ki bu verim değeri sadece TiO2 nanotüp temelli BDGP veriminin (%0,8) iki katından fazladır. BDGP verimindeki bu iyileştirme TiO2 nanotüpler ve ZnO nanoçubuklar arasındaki sinerjetik etki sayesinde rekombinasyon oranının baskılanması ve yük transfer direncinin azaltılması ile açıklanabilir.