Farklı yöntemlerle oluşturulmuş n-cds/p-cu2s güneş pillerinin karakteristik özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmanın ilk aşamasında, güneş pilinde temel katman olarak kullanılan tek kristal CdS malzemesinin yapısal, elektriksel ve optik özellikleri incelendi. Daha sonra soğuk altlık yöntemi (200 K), klasik vakum buharlaştırma yöntemi (300 K) ve kimyasal daldırma yöntemi kullanılarak CdS/Cu ikili yapılar elde edildi. FESEM görüntüleri 200 K altlık sıcaklığında kaplanan CdS yüzeyinin eşit boyutlu Cu nano kümelerle kaplandığını gösterdi. CdS/Cu ikili yapılarda heteroeklem oluşumu hava ortamında 180 °C'de 10 dakika süreyle ısıl işlem uygulanarak gerçekleştirildi. İncelenen n-CdS/p-Cu2S güneş pili örneklerinde çalışma alanının tespiti için dalga boyuna göre duyarlılık spektrumu ölçüldü. Elde edilen sonuçlar 200 K altlık sıcaklığında üretilen n-CdS/p-Cu2S güneş pilinin daha geniş dalga boyu aralığında fotovoltaik değerler ürettiğini gösterdi. 200 K altlık sıcaklığında Cu2S fazının etkili oluşumunun tavlama ile Cu katmanında meydana gelen yüzey plazmon rezonans olayından kaynaklandığı düşünüldü. n-CdS/p-Cu2S güneş pilinin haftalık olarak karanlık ve aydınlık ortamda (93 mW/cm2) I-V ve C-V ölçümleri yapıldı. I-V ölçümlerinden açık devre gerilimi (Voc), kısa devre akımı (Isc), maksimum güç (Pmax), doldurma faktörü (FF) ve verim (η) hesabı yapıldı. C-V ölçümlerinden ise verici yoğunluğu (Nd) ve eklem engel potansiyeli (Vbi) hesaplandı.