Morfoloji ve boya etkisinin CdS–tabanlı hibrit güneş pillerinin verimliliği üzerine olan etkilerinin araştırılması

Bu proje çalışmasında, farklı yöntemlerle (kimyasal püskürtme, kimyasal banyoda çökeltme, doktor bıçağı ve hidrotermal yöntem) farklı morfolojili (ince film, toz ve nanoküre) olacak şekilde büyütülen CdS örneklerle oluşturulan hibrit güneş hücrelerinin bazı özellikleri incelendi. Ayrıca farklı boyalarla (Eosin–Y, D205, N719 ve N3) yüzeyi modifiye edilmiş CdS örneklerle üretilen hibrit güneş pillerinin yapısal, morfolojik, optik ve elektriksel özellikleri araştırıldı. X–ışınları kırınım (XRD) sonuçları CdS örneklerinin polikristal yapıda kristalleştiğini gösterdi. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) sonuçları, üretilen farklı morfolojili CdS örnekler üzerine homojen bir P3HT katmanının kaplandığını gösterdi. Enerji dağılımlı X–ışını spektroskopisi (EDS) CdS yapısı içerisinde Cd ve S atomlarının var olduğunu ispatladı. Üretilen CdS örneklerin geçirgenlik sonuçlarının genel olarak iyi olduğu ve dolayısıyla güneş pili uygulamaları için kullanılabileceği sonucuna varıldı. Büyütülen CdS örneklerin bant aralık değerlerinin ise, üretilen yönteme göre farklılık gösterdiği belirlendi. CdS yüzeyinin boya modifikasyonuyla beraber, soğurma pik şiddetlerinde genellikle artışlar olduğu görüldü. Oda sıcaklık fotolüminesans (RTPL) sonuçlarından, farklı yöntemlerle üretilen CdS örneklerin farklı dalga boylarında farklı kusurlar sergilediği gözlendi. Ayrıca CdS tabanlı heteroyapıların fotolüminesans pik şiddetlerinde boya modifikasyonuyla beraber çoğunlukla azalma olduğu tespit edildi. Elektriksel ölçümlerden, CdS tabanlı heteroyapıların açık bir şekilde fotovoltaik etki sergiledikleri görüldü. Hem farklı morfolojide büyütülen hem de farklı boyalarla yüzeyi modifiye edilen CdS örneklerin farklı güneş pili verimlerine sahip oldukları gözlendi. En yüksek güneş hücre verim değeri, nanoküre morfolojisine sahip ve N719 yüzey boya modifikasyonu yapılmış CdS örnekler için % 0,881 ile ortaya çıktı. Böylece farklı morfolojinin yanı sıra farklı boyayla CdS yüzeyinin modifikasyonunun güneş hücre verimlerinde önemli değişikliklere yol açtığı sonucuna varıldı.