Farklı Kalınlıklarda Üretilen TiO2 İnce Filmlerinin Boya Duyarlı Güneş Pili Performansına Etkisi

Boya duyarlı güneş pilleri (DSSC) 3. nesil güneş pilleri olarak bilinmektedir. DSSC'lerin performansını etkileyen en önemli parametrelerden birisi fotoanot katmanı oluşturan ince film kalınlığıdır. Bu çalışmada 38, 60 ve 76 µm kalınlığındaki TiO2 ince filmlerinin boya duyarlı güneş pili performansını nasıl değiştirdiğini inceledik. En yüksek verimlilik (%4.73) 38 µm ince film kalınlığına sahip güneş pilinde görüldü. Ayrıca üretilen TiO2 nanotozlarının minerolojik ve morfolojik analizleri X-ışını difraksiyonu (XRD) ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirildi. XRD analizleri TiO2'nin anataz kristal fazında olduğunu gösterdi. SEM fotoğrafları ise birbirine yakın temasta mikrokürecik yapıların oluşumunu doğruladı.

The Effect of TiO2 Thin Films Produced in Different Thicknesses on Dye-Sensitized Solar Cell Performance

Dye-sensitized solar cells (DSSC) are known as 3rd generation solar cells. One of the most important parameters affecting the performance of DSSCs is the thin film thickness that forms the photoanode layer. In this study, we examined how 38, 60 and 76 µm thick TiO2 thin films change dye-sensitized solar cell performance. The highest efficiency (4.73%) was seen in the solar cell with 38 µm thin film thickness. In addition, the mineralogical and morphological analyses of the produced TiO2 nanopowders were performed with X-ray diffraction (XRD) and Scanning electron microscopy (SEM). XRD analyses showed that TiO2 was in the anatase crystal phase. SEM photographs confirmed the formation of microspheres in close contact with each other.

___

  • Bikçe M, Çelik AR, Çakır M. Investigation of solar energy efficiency in education laboratory: Case Study İskenderun. Cukurova University Journal of the Faculty of Engineering. 2016;31: 395–404.
  • Özgöçmen A, Electricity generation using solar cells. MSc, Gazi Üniversity, Ankara, Turkey, 2007.
  • Hernandez RR, Hoffacker CB. Efficient use of land to meet sustainable energy needs. Nat. Clim. Change. 2015;5: 353–358.
  • Zatirostami A. A dramatic improvement in the efficiency of TiO2-based DSSCs by simultaneous incorporation of Cu and Se into its lattice. Opt. Mater. 2021;117: 110-111.
  • Chu L, Qin Z, Zhang Q, Chen W, Yeng J, Yang J, Li X. Mesoporous anatase TiO2 microspheres with interconnected nanoparticles delivering enhanced dye-loading and charge transport for efficient dye-sensitized solar cells. Appl. Surf. Sci. 2016;360: 634–640.
  • Eden Ç, Characterızatıon and dye-sensitized solar cell performance of TiO2/ZnO nanocomposite structures synthesized at different temperatures. MSc, Erzincan Binali Yıldırım Üniversity, Erzincan, Turkey, 2019.
  • Xie Y, Huang N, You S, Liu Y, Sebo B, Liang L, Fang X, Liu W, et al. Improved performance of dye-sensitized solar cells by trace amount Cr-doped TiO2 photoelectrodes, J. Power Sources. 2013;224: 168–173.
  • Qi K, Liu S, Chen Y, Xia B, Li GD. A simple post-treatment with urea solution to enhance the photoelectric conversion efficiency for TiO2 dye-sensitized solar cells. Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2018;183: 193–199.
  • Supriyanto A, Nurosyid F, Ahliha AH. Carotenoid pigment as sensitizers for applications of the dye-sensitized solar cell (DSSC). IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2018;432: 012060.
  • Hossain MK, Rahman MT, Basher MK, Manir MS, Bashar MS. Influence of thickness variation of gamma-irradiated DSSC photoanodic TiO2 film on structural, morphological and optical properties. Opt. 2019;178: 449–460.
  • Kao MC, Chen HZ, Young SL, Kung CY, Lin CC. The effects of the thickness of TiO2 films on the performance of dye-sensitized solar cells. Thin Solid Films. 2009;517: 5096–5099.
  • Selyanin IO, Steparuk AS, Irgashev RA, Mekhaev AV, Rusinov GL, Vorokh AS. TiO2 paste for DSSC photoanode: Preparation and optimization of application method. Chim. Tech. Acta. 2020;7(4): 140–149.
  • Fitra M, Daut I, Irwanto M, Gomesh N, Irwan YM. Effect of TiO2 thickness dye solar cell on charge generation. Energy Procedia. 2013;36: 278–286.
  • Xu J, Wang G, Fan J, Liu B, Cao S, Yu J. G-C3N4 modified TiO2 nanosheets with enhanced photoelectric conversion efficiency in dye-sensitized solar cells. J. Power Sources. 2015; 274: 77–84.
  • Baglio V, Girolamo M, Antonucci V, Aricò AS. Influence of TiO2 film thickness on the electrochemical behavior of dye-sensitized solar cells. Int. J. Electrochem. Sci. 2011;6: 3375–3384.
  • Kumari J, Sanjeevadharshini N, Dissanayake M, Senadeera G, Thotawatthage C. The effect of TiO2 photoanode film thickness on photovoltaic properties of dye-sensitized solar cells. Ceylon J. Sci. 2016;45: 33.
Turkish Journal of Science and Technology-Cover
  • ISSN: 1308-9080
  • Başlangıç: 2009
  • Yayıncı: Fırat Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

ChatGPT-3 Sorguları ile Sosyal Bilimlerde Veri Analizi için MATLAB İstatistik Araç Kutusu Kullanımı

Dönüş ŞENGÜR

Helichrysum arenarium subsp. (L.) Moench aucheri’nin Farklı Ekstraktlarının Antimikrobiyal ve Antioksidan Aktivitesi

Ayşe EREN, Şule İNCİ, Kochar Kh. SALEH, Sevda KIRBAĞ, Kemal GÜVEN

Sulu Çözeltide Arseniğin Nanokompozit Tabanlı Elektrokimyasal Algılanmasının Geliştirilmesi

Ömer SADAK

Sıvı Kristaller ve Nanoyapılardan Oluşan Nanomalzemeler Üzerine Çözücü Etkisi: uv-vis Absorbans ve Floresans Spektrumları

Yunus Emre KARA, Yadigar GÜLSEVEN SIDIR, Sabit HOROZ

Binalarda Fiziksel Hasar Tespiti için Derin Öğrenme: Transfer Öğrenme Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Betül BEKTAŞ EKİCİ, Saltuk Taha USTAOĞLU

Bigisayarlı Görü Tabanlı AutoML Platformu

Burak ŞAHİN, Aytuğ BOYACI

Farklı Tip Burun Konilerinde Çentikli Delta Kanat Roketlerin Uçuş Performansının İncelenmesi

Cihan ÖZEL, Cevher Kürşat MACİT, Meral ÖZEL

Araştırma Makalesi Yazımında GPT-3 Yapay Zeka Dil Modeli Değerlendirmesi

Oğuzhan KATAR, Dilek ÖZKAN, Gpt -3, Özal YILDIRIM, U Rajendra ACHARYA

EEG Sinyallerinin İşlenmesi için İkinci Nesil Akım Kontrollü Akım Taşıyıcı Tabanlı Alçak Geçiren Filtre Tasarımı

Kübra TEKİN, Hasan GÜLER

İkinci Mertebeden Değişken Üslü Çarpımsal Lineer Diferansiyel Denklemlerin ve Çarpımsal Airy Denkleminin Çözümleri için Bazı Yaklaşımlar

Tuba GÜLŞEN