Kompozit yarı iletken fotoanotların boya duyarlı hibrit güneş pili performansına etkisi

Bu tez çalışmasında, hidrotermal yöntemi ile üretilen TiO2 ve ZnO tozlarının boya duyarlı güneş pillerinin (BDGP) performansını nasıl etkilediği araştırılmıştır. Üretilen tozlardan, saf TiO2, ağırlıkça 3:1 TiO2/ZnO, 1:1 TiO2/ZnO, 1:3 TiO2/ZnO ve saf ZnO olmak üzere 5 farklı boya duyarlı hibrit güneş pili üretilmiştir. İletken cam olarak florin katkılı kalay oksit (FTO), karşıt elektrot olarak platin (Pt) ve boya olarak rutenyum (Ru) tercih edilmiştir. FTO üzerine farklı oranlardaki ZnO:TiO2 fotoanotları serigrafi yöntemi ile kaplanmıştır. Üretilen fotoanotların morfolojik ve minerolojik analizleri SEM, XRD ve EDX ile belirlenmiştir. XRD analizleri ise hedeflenen kristal fazlarının yapıda oluştuğunu doğrulamıştır. TiO2 ve ZnO taneciklerinin morfolojisi incelendiğinde taneciklerin sıkıca paketlendiklerini ve TiO2 miktarı arttıkça daha pürüzsüz bir yapı oluştuğu SEM görüntüleri ile gözlemlenmiştir. Üretilen boya duyarlı güneş pillerinin fotovoltaik parametreleri solar simülatör cihazı ile analiz edilmiştir. TiO2:ZnO oranı değiştikçe pil verimlerinin (% 0,0013-2,3613 aralığında) değiştiği saptanmıştır. En yüksek verimi (ƞ) saf TiO2 fotoanoduna sahip boya duyarlı güneş pilinin sergilediği gözlemlenmiş ve TiO2 oranı arttıkça pil verimlerinde bariz bir artış olduğu tespit edilmiştir. Oransal olarak TiO2 miktarı artıkça verimin yükselmesi TiO2'nin daha kararlı bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir.