Quercetin cu(ıı) kompleksi ile duyarlaştırılmış tio2 tabanlı boya duyarlı güneş pilinin fabrikasyonu ve karakterizasyonu
Yükleniyor...
Tarih
2021-02-22
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
Attribution-ShareAlike 3.0 United States
Attribution-ShareAlike 3.0 United States
Özet
Boya duyarlı güneş pilleri (Dye-Sensitized Solar Cell-DSSC) üçüncü nesil güneş pili olup güneş
pili türleri içinde çevreye duyarlı ve maliyet açısından avantajlı olmalarına rağmen verimlilik ve kararlılık
açısından istenen düzeyde olmamaları en büyük dezavantajlarıdır. Bu dezavantajları DSSC’lerin güneş
pili sektöründe söz sahibi olmaları önünde büyük bir problemdir. Bu tez çalışmasında boya duyarlı güneş
pillerinde duyarlaştırıcı olarak Quercetin Cu(II) kompleksi kullanılmıştır. Karşılaştırma amacıyla referans
pilde duyarlaştırıcı olarak N3 boyası ismi ile bilinen Cis-bis(isothiocyanato) bis(2,2’-bipyridyl-4,4’-
dicarboxylato ruthenium(II) kullanılmıştır. ITO kaplı cam üzerine doctor blade tekniği ile kaplanan TiO2
fotoanotlarının XRD ve SEM ile karakterizasyonu yapılmıştır. XRD sonuçlarından TiO2 fotoanodunun
anataz fazında olduğu, SEM görüntülerinden de gözenekli süngerimsi yapıda olduğu ve yaklaşık 30 pm
kalınlığında olduğu tespit edildi. Tasarlanan pillerden Quercetin Cu(II) ve N3 boya ile elde edilen
Voc,Isc, p değerleri 1,5 AM (100mW/cm2) standart şartlarında sırasıyla Voc:0 . 6 V, Isc:0 . 5 7 mA, p:
%0.093 ve Vo c : 0 . 7 6 V, Isc : 1.478 mA , p: %0.199 şeklinde olmuştur. Önceki çalışmalarda N3 boya ile
elde edilen en iyi verimin %10 olduğu düşünüldüğünde ideal koşular yaratıldığında Quercetin Cu(II) ile
hazırladığımız pilin verimi yaklaşık %5 civarında olacağı tespit edilmiştir. Yaptığımız çalışmada pilin
performansını doğrudan etkileyen ikinci bir parametre olan karlılığı açısından incelendi. Altı hafta
boyunca haftalık periyotlarla alınan ölçümlerde duyarlaştırıcı olarak Quercetin Cu(II) kompleksi
kullandığımız güneş pilinin son derece kararlı bir yapı sergilediğini gözlemlendi.
Dye-sensitized solar cells (Dye-Sensitized Solar Cell-DSSC) are third generation solar cells and although they are environmentally friendly and cost-effective among solar cell types, their biggest disadvantage is that they are not at the desired level in terms of efficiency and stability. These disadvantages are an important problem for DSSCs to have a say in the solar cell industry. In this thesis, Quercetin Cu (II) complex was used as a sensitizer in dye sensitized solar cells. For comparison purposes, Cis-bis (isothiocyanato) bis (2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato) ruthenium (II), known as N3 Dye, was used as the sensitizer in the reference battery. TiO2 photoanodes coated with doctor blade technique on ITO coated glass were characterized by XRD and SEM. It was determined from the XRD results that the TiO2 photoanode was in the anatase phase and from the SEM images it was porous, spongy, and approximately 30 gm thickness. The values Voc, Isc, g obtained with Quercetin Cu (II) and N3 dye from the designed batteries was Vo c :0 . 6 V, Isc :0 . 5 7 mA, g: 0.093% and Vo c :0 . 7 6 V, Isc :1.478 mA, g: 0.199%, respectively, under the standard conditions of 1.5 AM (100 mW / cm2). Considering that the best efficiency obtained with N3 dye in previous studies was 10%, it was determined that the efficiency of the battery we prepared with Quercetin Cu (II) would be around 5% when ideal conditions were created. In our study, it was examined in terms of stability, a second parameter that directly affects the performance of the battery. It was observed that the solar cell, in which we used Quercetin Cu (II) complex as a sensitizer, displayed an extremely stable structure in the measurements taken in weekly periods for six weeks.
Dye-sensitized solar cells (Dye-Sensitized Solar Cell-DSSC) are third generation solar cells and although they are environmentally friendly and cost-effective among solar cell types, their biggest disadvantage is that they are not at the desired level in terms of efficiency and stability. These disadvantages are an important problem for DSSCs to have a say in the solar cell industry. In this thesis, Quercetin Cu (II) complex was used as a sensitizer in dye sensitized solar cells. For comparison purposes, Cis-bis (isothiocyanato) bis (2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato) ruthenium (II), known as N3 Dye, was used as the sensitizer in the reference battery. TiO2 photoanodes coated with doctor blade technique on ITO coated glass were characterized by XRD and SEM. It was determined from the XRD results that the TiO2 photoanode was in the anatase phase and from the SEM images it was porous, spongy, and approximately 30 gm thickness. The values Voc, Isc, g obtained with Quercetin Cu (II) and N3 dye from the designed batteries was Vo c :0 . 6 V, Isc :0 . 5 7 mA, g: 0.093% and Vo c :0 . 7 6 V, Isc :1.478 mA, g: 0.199%, respectively, under the standard conditions of 1.5 AM (100 mW / cm2). Considering that the best efficiency obtained with N3 dye in previous studies was 10%, it was determined that the efficiency of the battery we prepared with Quercetin Cu (II) would be around 5% when ideal conditions were created. In our study, it was examined in terms of stability, a second parameter that directly affects the performance of the battery. It was observed that the solar cell, in which we used Quercetin Cu (II) complex as a sensitizer, displayed an extremely stable structure in the measurements taken in weekly periods for six weeks.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
DSSC, Kararlılık, Verimlilik, Metal Kompleks, Stability, Efficiency, Metal Complex
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Gözel, M. (2021). Quercetin cu(ıı) kompleksi ile duyarlaştırılmış tio2 tabanlı boya duyarlı güneş pilinin fabrikasyonu ve karakterizasyonu. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Batman.
