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

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.