Güneş Hücresi Uygulamaları İçin Bir Boyutlu Yarıiletken Üretimi ve Karakterizasyonu

Abstract

Günümüzde global enerji tüketimine bağlı olarak; sürdürülebilir ve temiz enerji kaynaklarına olan ihtiyaç da artmaktadır. Bu noktada, hem enerji ihtiyaçlarına karşılık verebilecek hem de küresel ısınmayı ve iklim değişikliklerini tetikleyen fosil yakıtların yarattığı olumsuzlukları ortadan kaldırabilecek fotovoltaik teknolojisi mükemmel bir çözüm olarak karşımıza çıkmaktadır. Fotovoltaik cihazların, çevreye hiçbir zarar vermeden, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmesi, enerji sektörünün ilgisini bu yapılar üzerine çekmiştir. Son yıllarda özellikle perovskit malzemelerin kullanıldığı fotovoltaik hücreler, gösterdikleri yüksek verim ve düşük maliyet gibi avantajlarından dolayı geleceğin güneş hücreleri olarak adledilmektedirler. Perovskit temelli güneş hücrelerinin verim, kararlılık, düşük maliyet, geniş skaladaki üretimlere uygunluk, esneklik ve dayanıklılık gibi özelliklerinin geliştirilmesi için laboratuvar çalışmaları devam etmektedir. Aynı zamanda, güneş hücresinin diğer bileşenlerinin de aynı standartlara sahip olması için bilimsel çabalar sürmektedir. Tüm bunlar göz önüne alınarak, bu projede güneş hücrelerinin bel kemiğini oluşturan elektron transfer tabakası için yeni bir yaklaşım olarak bir boyutlu yarıiletkenler üretilecektir. Proje kapsamında, güneş hücrelerinde en sık kullanılan iki yarıiletken olan çinko oksit (ZnO) ve titanyum dioksit (TiO2), bir boyutlu olarak nanoçubuk formunda üretilecektir. Ayrıca ZnO ve TiO2 nanoçubukların mevcut olan elektronik ve optik özelliklerinin daha da geliştirilip daha yüksek bir fotovoltaik performans elde edilmesi adına; nadir toprak elementi ve geçiş metali tekli ve ikili katkılamaları gerçekleştirilecektir.