Hidroponik tarımda besin solüsyonundaki bazı elementlerin miktar değişimini makine öğrenimiyle gerçek zamanlı takip eden uzaktan veri toplama sisteminin ve bitki gelişimini etkileyen ışığın yoğunluğunu ölçebilen Yb/CIGS fotosensörün geliştirilmesi

Bu doktora tez çalışmasında, üniversitelerde hidroponik tarım üzerine çalışmalar gerçekleştiren öğrenciler ile akademisyenlerin kullanabileceği aynı zamanda ticari uygulamalarda da kullanılabilecek şekilde tasarlanmış Mg, P, K elementlerinin değişikliklerini gerçek zamanlı belirlemek için bir uzaktan veri toplama sistemi geliştirilmiştir. Ayrıca bitki gelişiminde büyük öneme sahip olan ışık yoğunluğunu ölçebilecek bir Yb/CIGS ince film fotosensör üretilmiştir. Element değişikliğini uzaktan okuyabilen sistemin geliştirme aşamasında toplam 300 örnek besin çözeltisi hazırlanmış ve bunların ICP-OES ve EC ölçümleri bir veri seti oluşturmak için kullanılmıştır. Bu veri seti Python arayüzünde yapay sinir ağları kullanılarak genişletilmiş ve buluta yüklenmiş, bulutla iletişim kurmak ve rastgele hazırlanan çözeltilerin iletkenlik değerlerini karşılaştırmak için uzaktan veri okuyabilen bir EC ölçer geliştirilmiştir. Sistemin 10 farklı numune üzerinden elde edilen deneysel başarı oranı %81.68 olarak bulunmuştur. Fotosensör üretiminde alt kontak olarak Mo, foto aktif katman olarak CIGS ve üst kontak olarak Yb kullanılmıştır. CIGS tabanlı fotodiyotun yapısal, elektriksel ve yüzey özellikleri incelenmiş, detektör performansı güneş ışığı ve kızılötesi ışık altında test edilmiştir. Ölçümler, Yb/CIGS fotosensörün hem görünür hem de yakın kızılötesi bölgedeki ışık yoğunluğunu belirlemek için uygun olduğunu göstermiştir.