Ftalosiyanin tabanlı malzemeler ile boya duyarlı güneş hücresi üretim ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez kapsamında, güneşi absorbe edici katman olarak ftalosiyanin kullanılan Boya Duyarlı Güneş Hücreleri üretilmiş ve sonuçları gözlenmiştir. Diğer güneş hücresi türleri ile rekabet edebilecek kadar yüksek verim değerleri sağlayabilen kimyasallar bulunmasına karşın, kolay sentezlenebilirliği, düşük maliyetleri ve geliştirilebilirliğe açık olması sebebi ile bu çalışmada, duyarlaştırıcı katman olarak ftalosiyanin tercih edilmiştir. Çinko ftalosiyaninler üzerinde yapılan son yıllarda yeniden alevlendi ve tezimiz kapsamında ilk defa sentezlenen birçok ftalosiyanin türevinin literatürlerce kabul gören fabrikasyon yöntemleri ile üretilmiş hücrelerdeki verimi gözlendi. İlk bölümlerde yenilenebilir enerji çeşitleri ve uygulanma yöntemlerini içeren bilgilere ulaşabilirsiniz. Çalışmalarımız Boya duyarlı güneş hücresi üzerine olduğ için, ilerleyen bölümlerde güneşten enerji eldesi yöntemleri irdelenmiş ve daha sornası boya duyarlı güneş hücreleri üzerine yoğunlaşılmıştır. Boyar malzeme ve özellikleri ile ilgili daha detaylı bilgileri içeren ilerleyen bölümlerde, TiO2 katmanının kalınlığının ve hücrelerin boya içerisinde bekletilme sürelerinin hücre verimine etkisinden de bahsedilmektedir. Boya duyarlı güneş hücrelerinde, verimi belirlemede en önemli basamak hücre fabrikasyon yöntemleri olduğu için, her üretim basamağı ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır.

This master thesis based on application of Phthalocyanine derivatives as the sensitizing component of Dye sensitized solar cells (DSSCs). There are several chemical types, those have competable efficiency values with other fabrication methods, however sub materials of those chemicals are so expensive or hard to find in nature. Phthalocayanine layered DSSCs are pomising a valid alternative to using Ruthenium complexes included DSSCs, taking into account the cost in market and easy to synthesis. Interest in Zinc Phthalocyanine DSSCs has risen in past 5 years and the studies in this thesis begins by synthesis of several type of Phthalocyanines and then represents fabrication methods and results. In the first chapters, you will find basic informations and application diagrams about renewable energy sources. Since researches based on DSSC, following chapters presents deeply investigations about Solar Cell types and finally, Dye Sensitized Solar Cells. A more identified studies of the dye and its properties will be shown, including assessing of TiO2 films thickness and dipping time into the dye, on DSSCs performance. Due to most common issues of DSSCs are fabrication methods; all production steps, layer coating methods, used materials are identified cautiously.