Search

Ekonomik ve sosyal düzenin sürdürülmesinde gerekli olan enerji gereksiniminin çoğu fosil kaynaklardan oluşmaktadır. Fosil kaynakların iklim değişikliği ve çevre sorunlarına yol açtığı bilinmektedir. Ayrıca fosil kaynakların sonlu kaynaklar olmaları nedeniyle sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarının fosil yakıtların yerine kullanılması gereklidir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının en değerlisi güneştir. Güneşin sonsuz, çevre dostu ve temiz olması gibi birçok avantajı vardır. Öte yandan, İzmir yüksek güneş potansiyeline sahip bir ildir. Özellikle enerji arz güvenliği açısından bu potansiyelin verimli ve etkin kullanımı önemlidir. Bu bağlamda, Ege Üniversitesi’nin "Sürdürülebilir Yeşil Kampüs" hedefi kapsamında çevre farkındalığının arttırılması, sürdürülebilir olgusunun öğrencileri ve çalışanları ile beraber yaşam kültürü haline getirilmesini de içerisine alan bir yönetim anlayışıyla kampüs alanında tüketilen enerjinin bir kısmının yenilenebilir enerji kaynağı ile sağlanması önem arz etmektedir. Bu çalışmanın amacı, Ege Üniversitesi kampüs alanı içinde, mono-kristal teknoloji ile mevzuata uygun tasarımı yapılan AA gücü 2.76 MWe, DA gücü 3.472,335 MWp şebekeye bağlı bir FV santral tasarımı ve bu santralden elde edilen enerji ile Ege Üniversitesi kampüs alanında tüketilen enerjinin kısmi olarak karşılanmasıdır. Bu çalışma için, Ege Üniversitesi kampüsünde yer alan üstü kapalı araç sundurması (carport) kurulması uygun olan otopark alanlarından toplam 6 adet otopark alanının fotovoltaik güneş enerjisi santralinin kurulumu için uygun olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, her bir alan için ayrı ayrı fizibilite çalışmaları ile teknik analizler yapılarak ve Skethcup ile gerçeğe yakın üç boyutlu modellenmiştir. PVsyst yazılım programı ile herbir alana kurulacak GES ile enerji üretimini tahminleyerek ve sistemi simüle ederek detaylı çalışmalar ile güneş enerjisi santralinin performans analizi sunulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre toplamda yıllık üretilen enerji miktarı 5281,1 MWh ve performans oranları ortalama % 85.26 olacağı öngörülmektedir., Most of the energy requirement, which is necessary to maintain the economic and social order, consists of fossil resources. It is known that fossil resources cause climate change and environmental problems. In addition, since fossil resources are finite resources, it is necessary to use sustainable and renewable energy sources instead of fossil fuels. The most valuable of renewable energy sources is the sun. The sun has many advantages such as being eternal, environmentally friendly and clean. On the other hand, İzmir is a province with high solar potential. Especially in terms of energy supply security, efficient and effective use of this potential is important. In this context, it is important to increase environmental awareness within the scope of Ege University's "Sustainable Green Campus" goal, and to provide some of the energy consumed in the campus area with renewable energy sources, with a management approach that includes making the sustainable phenomenon a culture of life together with its students and employees. The aim of this study is to design a PV power plant with an AC power of 2.76 MWe and a DC power of 3.472,335 MWp, which is designed in accordance with the legislation with mono-crystal technology in the Ege University campus area, and the energy obtained from this power plant and the partial energy consumption in the Ege University campus area is met as. For this study, it has been determined that a total of 6 parking areas on the Ege University campus are suitable for the installation of a photovoltaic solar power plant. In addition, feasibility studies and technical analyzes were carried out separately for each area, and it was modeled in three dimensions close to reality with Skethcup. With the PVsyst software program, the performance analysis of the solar power plant is presented with detailed studies by estimating the energy production with the SPP to be installed in each area and simulating the system. According to the results obtained, it is predicted that the annual amount of energy produced in total will be 5281.1 MWh and the performance ratios will be 85.26% on average.

Bu tezde güneş hücrelerinde enkapsulasyon malzeme olarak kullanılacak modifiye ultarviyole ışık (UV) kürlemeli epoksi akrilat oligomer sentezi ve bu malzemelerin görünür bölge ışık altında kürlenmesini sağlayacak fotobaşlatıcıların tasarımı yapılarak perovskite tipi güneş hücrelerinde cihaz stabilizasyonunun sağlanması amacı ile enkapsülasyon uygulamaları gerçekleştirilmiştir. İlk olarak adipik asit modifiye ve 3-aminopropiltrietoksisilan (AMEO) modifiye epoksi akrilat oligomer sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen oligomerlerin FTIR, NMR analizleri ile yapısal karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Tezin ikinci bölümünde dört farklı kromofor bazlı donor boya (3E)-1,1′-bis(2-etilhekzil)-6,6′-dipiren-1-yl-3,3′-biindol-2,2′(1H,1′H)-dion (ISOIV), (3′E)-1,1‴-dietil-1′,1″-bis(2-etilhekzil)-1H,1‴H-5,6′:3′,3″:6″,5‴- kuaterindol-2′,2″(1′H,1″H)-dion (ISOV), (3E)-6,6′-bis(9-etil-9H-karbazol-3-yl)-1- [(2R)-2-etilhekzil]-1′-[(2S)-2-etilhekzil]-3,3′-biindol-2,2′(1H,1′H)-dion (ISOVIII), and 3,3’-(6-bromokinoksalin-2,3-diil)bis(9-etil-9H-karbazol) (TPDC6) fotouyarıcı / akseptör (difeniliyodonyumhekzaflorofosfat) yük transfer kompleksi oluşturan görünür bölge fotobaşlatıcı sistemlerin tasarımları gerçekleştirilmiş ve daha önce sentezleri gerçekleştirilmiş bu fotobaşlatıcıların UV-Vis, floresans, CV ölçümleri, FTIR analizleri ile epoksi monomerlerin gün ışığı altında katyonik polimerizasyonu incelenmiştir. Tezin son aşamasında sentezlenen epoksi akrilat oligomerlerin hem UV ışığı altında hem de görünür bölgede perovskit tipi güneş hücrelerinde enkapsulant uygulamaları yapılarak bunun cihaz verimi üzerine etkisi araştırılmıştır., In this thesis, the synthesis of modified ultraviolet light (UV) curing epoxy acrylate oligomer to be used as an encapsulation material in solar cells and the design of photoinitiators that will enable these materials to be cured under visible light, are designed to provide device stabilization in perovskite type solar cells. First, adipic acid modified and 3-aminopropyltriethoxysilane (AMEO) modified epoxy acrylate oligomer synthesis was carried out. Structural characterization of the synthesized oligomers was performed by FTIR and NMR analysis. In the second part of the thesis, four different chromophore-based donor dyes (3E)-1,1'- bis(2-ethylhexyl)-6,6'-dipyrene-1-yl-3,3'-biindol-2,2'(1H, 1′H)-dione (ISOIV), (3′E)-1,1‴-diethyl-1′,1″-bis(2-ethylhexyl)-1H,1‴H-5,6′:3′, 3″:6″,5‴-quaterindole- 2′,2″(1′H,1″H)-dione (ISOV), (3E)-6,6′-bis(9-ethyl-9H-carbazole- 3-yl)-1-[(2R)- 2-ethylhexyl]-1'-[(2S)-2-ethylhexyl]-3,3'-biindole-2,2'(1H,1'H)-dione (ISOVIII), and 3,3'-(6-bromoquinoxaline-2,3-diyl)bis(9-ethyl-9H-carbazole) (TPDC6) photoinitiator / acceptor (diphenyliodonium hexafluorophosphate) charge transfer complex for visible region photoinitiator systems have been designed and UV Vis, fluorescence, CV measurements, FTIR analyzes of these photoinitiators, which were synthesized before, and the cationic polymerization of epoxy monomers under sunlight were investigated. In the last stage of the thesis, the encapsulant applications of the synthesized epoxy acrylate oligomers in perovskite type solar cells both under UV light and in the visible region were carried out and the effect of this on the device efficiency was investigated.

Fotovoltaik araştırmalarındaki en yeni başarı örneklerinden biri, güneşten elektriğe yüksek güç dönüşüm verimliliği (PCE) sunan organometal kurşun halojenür perovskite güneş hücrelerinin ortaya çıkmasıdır. Bununla birlikte, toksik kurşunun varlığı ve kararsızlığı, toksik olmayan, çevre dostu, doğada daha çok bulunan, daha basit ve yapısal olarak daha kararlı, yüksek performansla çalışabilecek yeni ışık soğuran malzemelerin arayışına yol açmıştır. Bu tezin ilk bölümünde, benzil klorür (BCl) ve benzil bromür (BBr) gibi iki farklı reaktif, tek aşamalı kaplama yöntemi ile oluşturulan üçlü katyon perovskite ince filmlerde Kornblum oksidasyon reaksiyonları kullanılarak yapısal deformasyonları ve kararlılık problemlerini ortadan kaldırmak için anti-çözücü olarak uygulanmıştır. BBr anti-çözücüsü ile yıkanarak üretilen perovskite güneş hücresinde (PSC) yük rekombinasyonunu azalttığı ve referans klorobenzen (CB) ile yıkamaya kıyasla 1100 mV' luk daha yüksek bir açık devre gerilimi (VOC), iyileştirilmiş yük aktarımı ile %19,2 güç dönüştürme verimliliği (PCE) sağlayarak en iyi aygıt performansı elde edilmiştir. BBr ile yıkanan ince filmlerde artık kalan DMSO ve Pb-DMSO komplekslerinin tamamen uzaklaştırılmasıyla, aygıt performanslarında 1 ay sonra ilk günkü verimliliğin %94' ünü koruyan daha kararlı ve yüksek verimli güneş hücreleri elde edilmiştir. İkinci bölümde, yüksek kristalliğe sahip, yüzey kusurları içermeyen, pürüzsüz metilamonyum bizmut iyodür (MBI) aktif katmanı elde etmek için çeşitli yeşil çözücü sistemleri kullanılmıştır. Tetrahidrofuran: 2-etoksietanol (THF:2ETO) çözücü sistemi ile hazırlanan MBI yapısının en yüksek film kalitesine sahip olduğu bulunmuştur. Yardımcı çözücü olarak 0,05 M 2ETO eklemek, yüksek kaliteli BiI3 ve MBI ince filmler üretmek için yeterlidir. X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) analizlerine göre, ana çözgen olan THF' ye eklenen 2ETO konsantrasyonuna göre BiI3 ve 2ETO arasında bir etkileşim olduğu gösterilmiştir. Bu çalışma ile, yüksek kaliteli BiI3 veya MBI ince filmler oluşturarak bizmut tabanlı güneş hücrelerinin evrimini hızlandırabilecek olan THF-2ETO çözücü sisteminin önemi ortaya koyulmuştur. Üçüncü bölümde, Ag3BiI6 güneş hücrelerinde karşılaşılan metalik Bi0 türlerini bastırmak için bakır (I) bromür (CuBr) eklenerek cihaz verimi ve kararlılığı arttırılmıştır. XPS ölçümleri, az miktarda CuBr eklenmesinin, üretim sürecinde karşılaşılan, kararlılığı ve verimi olumsuz etkileyen az miktarda metalik Bi0 oluşumunu baskıladığını göstermiştir. En yüksek verimliliğe sahip CuBr-AgI-BiI3 sistemi ile üretilen cihazlar, kontrol cihazının performansını %0,4'ten %0,7'ye yükseltmiştir ve dayanıklılığı önemli ölçüde arttırılmıştır. 7 haftalık kararlılık testi sırasında, kontrol cihazının başlangıç verimliliğinde %40'lık bir düşüş gözlemlenirken, az miktarlarda CuBr eklendiğinde ise verimlilikte %11,4'lük bir düşüş gözlemlenmiştir. Bu çalışma, Ag3BiI6 güneş hücrelerinin üretim sürecinde ortaya çıkan metalik Bi0 türlerini bastırmak ve cihaz verimliliğini ve kararlılığını artırmak için bakır (Cu) katkısını içeren oldukça etkili bir yaklaşım sunmaktadır., One of the most recent examples of success in photovoltaic research is the emergence of organometal lead halide perovskite solar cells that offer high power conversion efficiency (PCE) from solar to electricity. However, the presence and instability of toxic lead has led to the search for new light-absorbing materials that are non-toxic, environmentally friendly, more abundant in nature, simpler and more structurally stable, and capable of operating with high performance. In the first chapter of this thesis, two different reagents such as benzyl chloride (BCl) and benzyl bromide (BBr) are applied as anti-solvents to eliminate the structural deformations and stability problems utilizing the Kornblum oxidation reactions in the triple-cation perovskite thin films formed by the one-step coating method. In the perovskite solar cell fabricated by washing with BBr antisolvent, it reduces the charge recombination in perovskite solar cell (PSC) and provides a higher open circuit voltage (VOC) of 1100 mV compared to washing with reference chlorobenzene (CB), yielding a 19.2% power conversion efficiency (PCE) with improved charge transport. Removal of the residual DMSO and Pb-DMSO complexes via washing with BBr results in achieving more stable and highly efficient solar cells, which maintained 94% of the initial efficiency after 1 month. In chapter 2, various green solvent systems have been used to obtain a smooth methylammonium bismuth iodide (MBI) active layer with high crystallinity, pin-hole free. The MBI structure prepared with tetrahydrofuran:2-ethoxyethanol (THF-2ETO) solvent system was found to have the best film quality. Adding 0.05M 2ETO as the co-solvent is sufficient to produce high quality BiI3 and MBI thin films. According to the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyzes, we have demonstrated that there is an interaction between BiI3 and 2ETO according to the concentration of 2ETO added to the main THF. Our study clarifies the importance of THF-2ETO solvent system that can accelerate the evolution of the bismuth based solar cells by creating high-quality BiI3 or MBI thin films. In chapter 3 of this thesis, to suppress metallic Bi0 species encountered in Ag3BiI6 solar cells, copper (I) bromide (CuBr) was added to increase device efficiency and stability. XPS measurements have shown that the addition of a small amount of CuBr suppresses the formation of a small amount of metallic Bi0 from the manufacturing process. The devices produced with the highest efficiency CuBr-AgI-BiI3 system increased the performance of the control device from 0.4% to 0.7% and substantially improved durability. During the 7-week stability test, we observed an 40% decrease in the initial efficiency of the control device, while we noticed an 11.4% decrease in the efficiency when adding small amounts of CuBr. This study offers a highly effective approach that involves Cu doping to suppress metallic Bi0 species that appear in the production process of Ag3BiI6 solar cells and increase device efficiency and stability.

Perovskit güneş hücreleri son yıllarda yaşanan büyük gelişmelerle dikkatleri üstünde toplamıştır. Bu teknolojinin şu anda kullanılan silikon tabanlı güneş hücrelerine göre maliyetinin daha ucuz ve üretiminin kolay üretilebilir olması onları cazip bir duruma getirmektedir. Perovskit güneş hücrelerinin ticarileşebilmesi için verimlerinin ve stabilitesinin daha da arttırılması gerekmektedir. Bunun için mekanizmalarının daha iyi anlaşılması ve çözüm geliştirilmesi geremektedir. Güneşten gelen fotonların elektriksel yüke çevrilmesi ve bu yükü transfer edilmesi güneş hücreleri için en önemli olaydır. Üretilen hücrelerde yaşanan kayıplar performansı önemli ölçüde düşürmektedir. Hücre içi rekombinasyonlar perovskit içersinde olabildiği gibi elektrot/perovskit arayüzeyleri arasında da meydana gelmektedir. Bu tezde yapılan çalışmada PSC'lerinin arayüzlerinde yaşanan kusurlara bağlı yük kayıpları ve bu kayıpların pasifize edilmesi incelenmektedir. Çalışma arayüz iyileştirilmesinde daha önce denenmemiş olan üçlü katyon perovskit ile yapılmıştır. İlk önce FTO cam altlık üzerine TiO2 kaplanarak ve yüksek ısıya maruz bırakılarak elektrotlar hazırlanmıştır. TiO2 elektrot ile perovskit arasındaki arayüz, birinci çalışmada lityum ve ikinci çalışmada pcbm ile kaplanarak pasifize edilmiştir. Hazırlanan filmlerin morfolojisi ve fiziksel durumu AFM, Absorbsiyon Spektrometresi, XRD, XPS gibi optik karakterizasyon yöntemleriyle incelenmiştir. Voc, Isc, FF, PCE gibi J-V ölçümleriyle elde edilen veriler katkısız aygıtlarla karşılaştırılıp sonuçlar tartışılmıştır. Ayrıca hücrelere empedans analizi yapılarak seri, yük transfer ve rekombinasyon dirençleri, difüzyon uzunlukları ve kimyasal kapasitans değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen veriler sonucunda, arayüze katkılanan malzemeler sayesinde hücrelerin tüm performans verilerinde önemli ölçüde artış görülmüştür. Ortalama olarak %2-3'lük verim artışları elde edilmiştir. Yapılan iyileştirmelerle elde edilen empedans analizlerinde rekombinasyon direncinin arttığı, genelde yük transfer dirençleri azaldığı yada aynı kaldığı, diffüzyon uzunluklarının da arttığı hesaplanmıştır. Tüm bu veriler ışığında üçlü katyon perovskit kullanılan hücrelerin arayüzlerindeki kayıplar azaltılarak mevcut yük transferinin iyileştirilmesi sağlanmıştır. Arayüze lityum katkılı hücrede %17.6 verim, arayüze Pcbm katkılı hücrede %15.4 verim elde edilmiştir., Perovskite solar cells have attracted attention with the great developments in recent years. The cost of this technology compared to the currently used silicon-based solar cells which is cheaper and easier to produce, making them attractive. In order for Perovskite solar cells to be commercialized, their efficiency and stability need to be further increased. For this reason, a better understanding of the mechanisms and a solution is needed. The conversion of photons from the sun into electrical charges and transferring these charges are the most important event for solar cells. losses in the produced cells greatly reduce performance. Intracellular recombinations may occur in perovskite as well as between electrode / perovskite interfaces. In this study, the recombination due to defects in the interfaces of PSCs and the passivation of these defects are examined. The study was carried out with triple cation perovskite which has not been tried before in the interface improvement. First, electrodes were prepared by coating TiO2 on FTO glass substrate and sintered at 460⁰C temperature. The TiO2/perovskite interface was passivated with lithium in the first study. Similarly, second study was applicated with Pcbm. The morphology and physical condition of the prepared films were examined by optical characterization methods such as AFM, Absorption Spectrometer, XRD and XPS. The data obtained by J-V measurements such as Voc, Isc, FF, PCE were compared with test devices and the results were discussed. In addition, serial, load transfer and recombination resistances, diffusion lengths and chemical capacitance values were calculated by impedance analysis. As a result of the data obtained, a significant increase was observed in all performance data. Average yield increases of 2-3% were obtained. Owing to impedance analyses, it was calculated that the recombination resistance increased, load transfer resistances decreased or remained the same and diffusion lengths increased. In the light of all these data, the losses in the interfaces of the cells using triple cation perovskite were reduced and thus the existing charge transfer was improved. 17.6% yield was achieved from the lithium doped cell and 15.4% yield from the Pcbm doped cell.

Self-assembled monolayers (SAMs) are well-oriented molecular structures that are formed by the adsorption of an active site of a surfactant onto a substrate’s surface. Aromatic SAMs were used to modify anode/hole transport layer interface in order to achieve preferable barrier alignment and charge carrier injection from anode to an organic-based thin film material. Other functions of SAMs include current blocking layers or moisture penetration blocking layers, dipolar surface layers for enhanced charge injection, and modification of work function of a material such as graphene acting as a spacer to physically separate and electrically decouple it from the substrate. Additionally, SAM modification of graphene leads to its electronic passivation at layers’ edges, elimination of defects, and enhanced adhesion and stability. The surface modification with molecules capable of forming SAM is a fast, simple, low-cost, and effective technique for the development of novel materials especially for the production of electronic devices. The ability to modify its properties by SAM technique has opened up a wide range of applications in electronic and optoelectronic devices.

Bu tez çalışmasında, farklı boyutlarda PbS kuantum noktaları sentezlenerek, belli analizler yapıldı. Sentezlenen bu PbS kuantum noktaları büyüklükleri, FTIR, UV-Vis-NIR, PL spektrumları gösterildi. PbS kuantum noktasının gösterdiği normalden farklı floresans spektrumunun nedeni açıklanmaya çalışıldı. Sentezlenen kuantum noktalarından yaklaşık boyutu 4.7 nm olan kuantum noktasıyla güneş hücresi yapıldı. Güneş hücresi yapmadan önce PBS14 diye adlandırdığımız kuantum noktası için TEM ile büyüklüklerinin stabil olduğu gösterildi. Ayrıca stabil büyüklüklerde olduğunu desteklemek için XRD SAXS, DSL ile boyut analizleri yapıldı. Güneş hücresi yapmak için PbS kuantum noktasının yüzeyini kaplayan oleik asit adlı molekül, farklı kükürt içeren molekülerle kuantum noktası yüzeyinden kaldırılarak, nanokompozitler yapıldı. Yüzey değişimi için kullanılan molekülerin hesapsal çalışmaları Gaussian 09 programı ile yapıldı. PBS14 adlı kuantum noktası ile yapılan güneş hücresinin I-V, IPCE ve IMVS ölçümleri alındı. Buna göre PbS14+EDT, PbS14+B13D, PbS14+B14D ve PbS14+B44D ile yapılan güneş hücrelerindeki verimleri arasındaki ilişki açıklanmaya çalışıldı., In this thesis, PbS quantum dot of different sizes were synthesized and analyses were performed. For these synthesized PbS quantum dots, size, FTIR, UV-Vis-NIR, PL spectra were shown. The reason for the strange fluoresence spectrum of PbS quantum dot was tried to be explained. From the synthesized quantum dots, a solar cell was made with a quantum dot of size approximately 4.7 nm. Before the solar cell was made, it was shown that their size was stable with using TEM for the PBS14. In addition XRD SAXS, DLS analysis were performed to support PbS14 was stable in size. The molecule called oleic acid, which covers the surface of the PbS quantum dot was removed from the quantum dot surface using different types of sulfur-containing molecules. The computational studies of the different type sulfur-containing molecules used for the surface exchange were performed with Gaussian 09 program. I-V, IPCE and IMVS measurements of the solar cells made with PbS14 quantum dot were done. Accordingly, the relationship between PbS14+EDT, PbS14+B13D, PbS14+B14D and PbS14+B44D efficiencies in solar cells were tried to be explained.

Bu tezde çoklu eklem yapısına sahip güneş hücreleri ve bu hücrelerin karakterizasyonlarına yönelik çalışmalar yapılmıştır. Çoklu eklem yapısında bulunan eklemlerin altı n-tipi Silisyum hücrenin bir organik p-tipi yarı iletken ile oluşturduğu eklem iken üst tarafta bulunan eklem üçlü katyon yapısındaki perovskit güneş hücresidir. Çoklu eklem yapısının üst elektrotu gümüş nanotel katmanıdır. Silisyum tabanlı güneş hücrelerinde, tandem yapısında kullanılan perovskit'in üstten aydınlatılması zorunlu olduğu için şeffaf elektrotun kullanılması gerekmektedir. Difüzyon uzunluğu ızgara metal kontak için elverişli değilken ITO ve FTO gibi metal oksitlere alternatif olabilecek bir yöntem tercih edilmiştir. Gümüş nanoteller yapıya bir boya tabancası kullanılarak kaplanmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmaları neticesinde elde edilen yüzey direnci değeri 0,1 Ω/□ seviyelerine inmiş iken hücre uygulamasında sıcaklık kıstasından dolayı 20-30 Ω/□ değerleri sağlanmıştır. Elde edilen geçirgenlik değeri % 62 seviyesine kadar çıkmıştır. Aygıt performansı yapılan standart numunenin verimi % 61 değerine karşılık nanotel kullanılarak üretilen numunenin verimi ortalama % 6,5 şeklindedir. Yapılan aygıtların J-V ölçümleri alınmış, gümüş nanotel kaplı cam ve bitmiş perovskit hücrelerin 4-probe, AFM ve UV-VIS testleri gerçekleştirilmiştir., In this thesis, a multijunction solar cell fabrication and the characterization toward the cell was made. The lower cell of this multijunction consists of an n type silicon cell exploiting an organic p type material, while the top cell is a triple cation perovskite. Silver nanowires was used as the top electrode of this multijunction structure as the structure is supposed to be top illuminated, since the bottom cell is completely opaque. Given the fact that a metal top contact is not possible for a top illuminated perovskite structure, it is mandatory to use a highly conductive alternative. Instead of using costly coating alternatives such as transparent conductive oxides, an alternative route was taken. The silver nanowire coating was made through an airbrush. As a result of the optimization study a sheet resistivity as low as 0,1 Ω/□ was obtained. Nevertheless, while implementing this method a heat treatment cannot be carried out due to the restrictions of the triple cation perovskite architecture. Therefore, 20-30 Ω/□ sheet resistance was the minimum level acquired. The maximum level of transparency was %62. The energy conversion efficiency of the standard device is 8-9% while the device with silver nanowire has an efficiency of 6-7%. The I-V test, 4-probe resistivity test, AFM and UV/VIS spectroscopy measurements has been conducted.

PV teknolojileri günümüz enerji ihtiyacını karşılamak için bir alternatif oluşturmaktadır. Bu bağlamda üçüncü nesil güneş hücreleri arasında yer alan sDSSC'ler ucuz maliyet, kolay üretim, kararlılık gibi özelliklerinden dolayı yoğun olarak çalışılmaktadır. Bu doktora çalışması kapsamında, sDSSC'nin performansını arttırmaya yönelik foto-anot üzerindeki yük transfer mekanizmasının iyileştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda TiO2 malzemesinin gözenekli yapıya sahip olan nanokristal yapısı ve bir boyutlu kristal yapıya sahip olan nanoteller kullanılmış ve elde edilen hücrelerin optik, yapısal, morfolojik ve elektriksel karakterizasyonları incelenmiştirGüneş hücrelerinin çalışma performansının analiz edilebilmesi için arayüzlerde gerçekleşen yük transferi ve rekombinasyon gibi süreçlerin iyi anlaşılabilmesi son derece önemlidir. sDSSC'nin iç dinamiklerini aydınlatabilmek için empedans spektroskopisi önemli ve kuvvetli bir araçtır. EIS ölçümleri ile elektron ömrü, difüzyon katsayısı, difüzyon uzunluğu gibi parametreler belirlenir. IMPS ölçümleri yük transport dinamikleri, IMVS ölçümleri de elektron ömrü ve yük rekombinasyon dinamikleri hakkında bilgi verir. Bu sayede empedans spektroskopisi bir güneş hücresinde verimi belirleyen rekombinasyon oranı ve yük iletim dinamiklerinin hangi durumlarda optimize edilebileceği hakkında değerli bilgiler sağlayarak yol gösterir.Tez çalışmasında Bölüm 3.1' de, TiO2 nanokristal ile üretilen sDSSC'lerin akım-gerilim ve empedans spektroskopisi ile optimizasyonu yapılmış ve en yüksek verimli cihazların yük dinamikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar ile cihaz performansını belirleyen parametreler aydınlatılmıştır.Bölüm 3.2' de ise foto-anot olarak hidrotermal yöntemle farklı sürelerde sentezlenen TiO2 nanotellerin yapısal, optik ve elektronik özellikleri incelenmiştir. Nanotellerin sDSSC hücrelerinin en iyi güç çevrim veriminin elde edildiği sentez süresi belirlendikten sonra, TiO2 nanoteller TiCl4 ile farklı sürelerde dallandırılarak TiO2/boya arayüz alan optimizasyonu yapılmıştır. İdeal dallandırma süresinde, hem yüksek oranda foto-elektron üretilebilmesi hem de HTM malzemenin TiO2 nanoteller arasına nüfuz edebilmesi hedeflenmiştir. Böylece HTM malzeme'den boya üzerine elektron rejenerasyonu verimli bir şekilde sağlanmış olur hem de foto-akımın nanoteller üzerinden düşük rekombinasyon oranı ile iletimi gerçekleşmiş olur. Bölüm 4.'de ise iki farklı TiO2 yapısı için elde edilen hücrelerin sonuçları genel olarak kıyaslanarak avantajları ve dezavantajları belirlenmiştir. PV technologies are an alternative to today's energy needs. In this context, sDSSCs, which are among the third generation solar cells, are being studied intensively due to their low cost, easy production, and stability. Within the scope of this doctoral study, improvement of the charge transfer mechanism on the photo-anode has been studied to increase the performance of sDSSC. For this purpose, the nanocrystal TiO2 material with mesoporous structure and the TiO2 nanowires with one-dimensional crystal structure were used for sDSSC fabrication and their optical, structural, morphological and electrical characterizations were investigated.In order to analyze the performance of solar cells, it is vital to understand the processes such as charge transfer and recombination between the interfaces. Impedance spectroscopy is an essential and powerful tool in order to clarify the internal dynamics of sDSSC. The charge transfer and transport dynamics such as electron lifetime, diffusion coefficient and diffusion length are determined by EIS measurements. IMPS illuminates the charge transport dynamics, whereas IMVS measurements provide information on electron recombination lifetime and charge recombination dynamics. Thus impedance spectroscopy provides valuable information about the optimizations of charge transfer dynamics and the rate of recombination that determines the efficiency of a solar cell.In the thesis study, in Section 3.1, the sDSSCs, fabricated with TiO2 nanocrystals, were optimized by current-voltage and impedance spectroscopy and the charge dynamics of the efficient devices were investigated. The sDSSC performance parameters were explained by the obtained results.In section 3.2, the structural, optical and electronic properties of TiO2 nanowires, synthesized in different time periods by hydrothermal method, were investigated. Firstly, the synthesis time of the TiO2 nanowires was obtained for the highest efficiency of sDSSC. Then TiO2 nanowires were branched with TiCl4 at different incubation times and TiO2 / dye interface area was optimized. In this way, both high-rate photo-electron production and HTM material penetration between TiO2 nanowires are aimed by the optimal branching incubation time. Thus, the electron regeneration of the HTM material to the dye is achieved efficiently, and the photo-current is transmitted through the nanowires with a low recombination rate.In section 4, the advantages and disadvantages of two different structure of TiO2 were clarified by comparing the obtained results of sDSSCs. 115

Bu tezde organo kurşun halojenür perovskit güneş hücrelerinin ticarileşmesi önündeki engellerin aşılması için geliştirilmiş üç farklı hücre mimarisinin yaşam döngüsü analizi gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, düzlemsel boşluk transfer tabakasız, mezogözenekli boşluk transfer tabakasız ve esnek alt tabakalı evritik perovskit güneş hücresi mimarilerinin envanter analizi laboratuvar ve literatür verilerinden istifade edilerek gerçekleştirilmiştir. Daha sonra Gabi 8.1 yazılımı kullanılarak yaşam döngüsü etki analizi verileri belirlenen çevresel kategorilerde değerlendirilmiştir. Son olarak elde edilen veriler ticari fotovoltaik teknolojiler ile enerji geridönüşüm süresi ve global ısınma potansiyeli gibi çevresel etki kategorileri açısından kıyaslanmıştır., In this thesis, life cycle analysis of three different cell architectures developed to overcome the barriers to commercialization of organo lead halide perovskite solar cells has been performed. First, inventory analysis of the hole transport free planar, hole transport free mesoporous and inverted flexible perovskite solar cell architectures were performed by benefit of laboratory and literature data. Then, using the Gabi 8.1 software, life cycle impact analysis data were evaluated in the determined environmental categories. Finally, the data obtained were compared with commercial photovoltaics technologies in terms of environmental impact categories such as energy payback time and global warming potential.

Boya Duyarlaştırıcılı Güneş Gözeleri (BDGG)'nin üretiminde kullanılacakfotoanotların iletkenliğinin yüksek olması istenir. Bu tezde fotoanotlarıniletkenliğini arttırmak için NbCl5 ve Nb(OEt)5 gibi iki farklı başlangıç malzemesikullanılarak Titanyum dioksit (TiO2) kristal örgüsüne Niyobiyum (Nb)katkılanmıştır. Nb katkılanan TiO2 (Nb:TiO2) ve mezoporoz TiO2 (mp-TiO2) nanomalzemeler sol-jel yöntemi ile sentezlenmiştir.NbCl5 ve Nb(OEt)5'den sentezlenen Nb:TiO2 nano malzemeler Mor Ötesi -Görünür Bölge Spektroskopisi (UV-Vis), Döngüsel Voltametri (CV), AtomikKuvvet Mikroskobu (AFM), Taramalı Elektron Mikroskobu - Enerji Dağılımlı XIşını(SEM-EDX), X-Işın Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve X-Işın Kırınımı(XRD) ile karakterizasyon edildi. Elde edilen karakterizasyon sonuçlarındafarklılıklar ve benzerlikler gözlenmiştir.mp-TiO2 ve Nb:TiO2 fotoanotlar Z907 ile duyarlaştırıldıktan sonra BDGGüretilmiştir. BDGG'nin akım-gerilim (I-V) karakteristiğine göre fotovoltaikperformans değerleri incelenmiş ve optimum Nb katkılamaya kadar Iscdeğerlerinde artma gözlenmiştir. Gelen fotonun akıma dönüşüm verimi(%IPCE), monokromatik ışık altında DC modda hesaplanmıştır.TiO2/boya/elektrolit arayüzeyindeki empedans (Z'2) direncini incelemek içinkaranlıkta ve BDGG'in Voc değerinde Elektrokimyasal Empedans Spektroskopi(EIS) analizi yapıldı. EIS'nin sonuçlarında, Nb katkılama miktarı arttırıldığızaman Z'2 artmıştır. Düşük Nb katkılama spektrumun kırmızıya kaymasıyüzünden optik band boşluk enerjisini (EOBB) daraltırken, yüksek Nb katkılamaBurstein-Moss etkisi (maviye kayma) yüzünden EOBB'yi genişletir. EOBB, Z'2 The conductivity of photoanodes, which is to be used in fabrication of DSSCs, isrequested to be high. In this thesis, to increase the conductivity of photoanodeswas doped with Nb into crystal lattice of Titanium dioxide (TiO2) by using twodiffirence precursors such as NbCl5 and Nb(OEt)5. Nb doped TiO2 (Nb:TiO2) andmesoporous TiO2 (mp-TiO2) nanomaterials were synthesized via sol-gel method.Nb:TiO2 nano materials synthesized from NbCl5 ve Nb(OEt)5 were characterizedby Ultraviole-Visible (UV-Vis) Region Spectroscopy, Cyclic Voltammetry (CV),Atomic Force Microscopy (AFM), Scannig Electron Microscopy - EnergyDispersive X-Ray (SEM-EDX), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) ve X-RayDiffraction (XRD). In the characterization results, differences and similaritieswere observed.DSSCs were fabricated after mp-TiO2 ve Nb:TiO2 photoanodes were sensitizedwith Z907. According to current-voltage (I-V) characteristic of DSSCsphotovoltaic performans values were examined and optimum Nb doped up wasobserved increasing at Isc values. Incident photon-to-current efficiency (%IPCE)of DSSCs was calculated under monochromatic light at DC mode.Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analyse was done to investigaterecombination resistance (Z'2) at interface TiO2/dye/electrolyte at dark and Vocvalue of DSSCs. In results of EIS, Z'2 increased when Nb doping amount wasincreased. While low Nb doping narrows the optic band gap (EOBB) due to redshift of spectrum, high Nb doping enlarges EOBB due to Burstein-Moss effect(blue shift). It's found that there has been a good correlation betweeninterconnection EOBB, Z'2 and Isc values. 139

Bu doktora tezi kapsamında CuInS2, CuInS2:ZnS ve CunInS2/ZnS çekirdek ve çekirdek/kabuk yarıiletken kuantum parçacıkları farklı sentez yöntemleri ile sentezlenmiş, bunların yapısal ve elektrokimyasal özellikleri incelenmiş ve organik güneş hücrelerinde performans analizleri yapılmıştır. Sentezlenen kuantum parçacıklar, trifenilfosfit, oleil amin, asetilasetonato, oleik asit, miristik asit gibi organik yüzey aktif malzemelerle kaplanarak, ıslak kimyasal süreçler için uygun hale getirilirken, hem hava hassasiyetleri azaltılmış hem de fotofiziksel ve elektrokimyasal özellikleri modifiye edilmiştir. Elde edilen ürünlerin yapısal özellikleri, X-ışınları kırınımı spektroskopisi ve enerji dağılımlı X-ışınları spektroskopisi yardımıyla incelenmiştir. Küçük açılı X-ışınları saçılım spektroskopisi, geçirimli elektron mikroskobu ve atomik kuvvet mikroskobu yardımıyla parçacık çapı dağılımları belirlenmiştir. Parçacıkların elektrokimyasal özellikleri döngüsel voltammetri yöntemi ile tespit edilmiş, morötesi-görünür bölge soğurma özellikleri de ayrıca incelenmiştir. Sentezlenen ve çeşitli özellikleri belirlenen kuantum parçacıklardan uygun olanlar ile organik/anorganik hibrit güneş hücresi uygulamaları yapılmıştır. ITO/PEDOT:PSS/P3HT:QD:PCBM/Al yapısında üretilen güneş hücrelerinin, inert atmosfer altında, standart ölçüm koşullarında (A.M. 1.5 Hava Kütlesi ve 100 mW/cm2 ışınım şiddeti) akım-gerilim ve dış kuantum verimi spektrumu ölçümleri yapılarak fotovoltaik performansları karşılaştırılmıştır. In this PhD thesis, CuInS2, CuInS2:ZnS and CunInS2/ZnS core and core-shell semiconductor quantum dots have been synthisized by various synthetesis routes. Their structural, optic and electrochemical properties have been investigated and organic solar cells applitations have been carried out to determine photovoltaic properties. Synthesized quantum dots have been caped with some surfactants such as triphenylphosphite, oleilamine, acetilacetonato, oleic acid and miristic acid to tüne the optcal and electrochemical behaviours, increase the stability against air and the solubility for wet process. Structural properties of obtained semconductor nano-particles have been determined by using X-ray difraction spectroscopy (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Particle size distrubitions have been determined by usind small angle X-ray scattering (SAXS) and atomic force microscope (AFM) Optic and electrochemical properties of the particles have been determined by using UV-Vis absorbtion spectroscopy and cyclic voltammetry respectevly. Synthisized semiconductor quantum dots have been used in organic and hybrit solar cell applications. Solar cells have been fabricated in the configuration of ITO/PEDOT:PSS/P3HT:QD:PCBM/Al. Photovoltaic properties of solar cells have been investigated under standart conditions (A.M. 1,5 under 100 mW/cm2 illumination). 113

Bu doktora tezinde, boya duyarlaştırıcılı güneş hücreleri için karbazol türevi beş yeni organik yarıiletken sensör boya sentezlenmiştir. Boyalar, donör-? köprüsü- akseptör (D-?-A) ya da donör-akseptör şeklinde tasarlanmıştır. Ayrıca organik güneş hücreleri için, siyano grupları ile sübstitüe edilmiş naftalen türevi yeni bir n-tipi yarıiletken sentezlenmiştir. Sentezlenen yarıiletken malzemelerin yapısal karakterizasyonları 1H NMR spektroskopisi, optik ve elektrokimyasal karakterizasyonları ise UV-Vis absorbsiyon spektroskopisi, fluoresans spektroskopisi ve döngüsel voltammetri (CV) teknikleri ile yapılmıştır. Daha sonra boyaların, optik ve elektrokimyasal özelliklerinin uygulamalardaki güç dönüşüm verimlerine etkileri incelenmiştir.Sentezlenen karbazol türevi moleküller; (N,N`-dimethilkarbazolokarbazol- 2-il)-isosiyano-akrilik asit (BG-501), (N,N`-dioktilkarbazolokarbazol-2-il)- isosiyano-akrilik asit (BG-502), 2-siyano-3-[5-(5,10-dioktil-5,10-dihidro-karbazolo[3,4-c]karbazol-2-il)-2-tiyenil]akrilik asit (BG 503), 2-siyano-3-{5-[4-(3,6-di-tert-bütil-9H-karbazol-9-il)fenil]-2-tienil}akrilik asit (BG-1), 3-{5'-[4-(3,6-di-tert-bütil-9H-karbazol-9-il)fenil]-2,2'-bitiyen-5-il}-2-isosiyanoakrilik asit (BG-2)? dir. Naftalen türevi malzeme ise, 2,9-bis(2-etilhekzil)-1,3,8,10-tetraokso-1,2,3,8,9,10-heksahidro-pirazino[2,3-f]kinoksalino[5,6,7,8-lmin]-3,8-fenantirolin-5,6,12,13-tetrakarbonitril (CN4NDI EH)`dir.Sentezlenen karbazol tiyofen türevi bileşiklerle, boya duyarlaştırıcılı güneş hücresi uygulamaları yapılmıştır. DSSC aygıtlarında FTO/TiO2 /Boya/Redoks Çifti(I3-/I-) /Pt-FTO dizilimi kullanılmıştır. Üretilen aygıtlara ait akım-gerilim (I-V) eğrileri kullanılarak ve gelen ışığın akıma dönüşüm verim (IPCE)`leri belirlenerek fotovoltaik parametreleri belirlenmiştir.Naftalen türevi molekülle ise, organik güneş hücresi denemeleri yapılmıştır. Sentezlenen malzeme, aktif tabakada akseptör olarak kullanılmıştır. Daha sonra, üretilen aygıtlara ait akım-gerilim (I-V) eğrileri kullanılarak fotovoltaik parametreleri belirlenmiştir. In this PhD thesis, five new carbazole and thiophene based organic semiconductors have been synthesized to use in dye sensitized solar cells (DSC). Dyes have been designed as donor- ? ?acceptor(D- ?-A) or donor-acceptor (D-A) type. Beside these, a new cyano substituted naphthalene based p-type semiconductor has been synthesized for organic solar cell applications. 1H- NMR has been used for the structural characterization; UV-Vis absorption spectroscopy and fluorescence spectroscopy analysis have been carried out to determine optic properties of dyes; cyclic voltammetry technique has been carried out to determine the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels of dyes.Names of the synthesized molecules for DSC applications are (N,N`-dimethilkarbazolokarbazol- 2-il)-isosiyano-akrilik asit (BG-501), (N,N`-dioktilkarbazolokarbazol-2-il)- isosiyano-akrilik asit (BG-502), 2-siyano-3-[5-(5,10-dioktil-5,10-dihidro-karbazolo[3,4-c]karbazol-2-il)-2-tiyenil]akrilik asit (BG 503), 2-siyano-3-{5-[4-(3,6-di-tert-bütil-9H-karbazol-9-il)fenil]-2-tienil}akrilik asit (BG-1), 3-{5'-[4-(3,6-di-tert-bütil-9H-karbazol-9-il)fenil]-2,2'-bitiyen-5-il}-2-isosiyanoakrilik asit (BG-2).Synthesized molecules have been used in dye sensitized solar cell (DSSC) applications. DSSC devices has been built up as a sandwich structure (FTO/TiO2 /Dye/Redox couple(I3-/I-) /Pt-FTO). Photocurrent-photovoltage measurements and incedent photon to current conversion efficiency (IPCE) measurements have been carried out to obtain photovoltaic parameters of synthesized dyes.Naphtalene based p-type semiconductor has been used in OSC applications as the acceptor material. Photocurrent-photovoltage measurements have been carried out to obtain photovoltaic parameters of synthesized dyes. 114

Bu yüksek lisans tezinde boya duyarlaştırıcılı güneş hücrelerinde (DSSC) kullanılmak üzere toplamda üç yeni organik bileşik sentezlenmiştir. DSSC molekülleri elektronu itme-çekme sistemi ile çalışmakta olup sentezlenen bileşiklerin ikisinin dizilimi donör- köprü materyali (zayıf akseptör)-akseptör ve birinin ise donör- köprü materyali (zayıf akseptör)-donör şeklindedir. Tüm moleküllerin karakterizasyonları için 1H NMR, 13C NMR, döngüsel voltammetri (CV) ve kızıl-ötesi spektrofotometresi (IR) kullanılmıştır.Sentezlenen moleküller; N,N'-[(11,12-dibutoksi-1,4,5,8-tetrahidrodibenzo [a,c] fenazin-2,7-diil) bis (4,1-fenilen)] bis{4-(hekziloksi)-N-[4-(hekziloksi)fenil] anilin (KD-130B), 3-{4-[7-(4-{bis [4-(hekzil) fenil] amino}fenil)-11,12-dibutoksi-1,4,5,8-tetrahidrodibenzo [a,c] fenazin-2-il] fenil}-2-siyanoakrilik asit (KD-148) ve 3-{5-[7-(4-{bis [4-(hekziloksi) fenil] amino} fenil)-11,12-dibutoksi-1,4,5,8-tetrahidrodibenzo [a,c] fenazin-2-il] -2-tienil} -2-siyanoakrilik asit (KD-150) dir.DSSC aygıtları FTO/TiO2 /Organik Boya/Redoks Çifti/Pt-FTO dizilimine göre hazırlanmıştır. Cihazların, akım-voltaj (I-V) ve kuantum verimi (IPCE=EQE) karakterizasyonları yapılarak fotovoltaik performans parametreleri incelenmiştir. In this master thesis, totally three new organic molecules has been synthesized for dye sensitized solar cells. Molecular structure of DSSC materials (as dye) work with push-pull system and two of molecules have an arrangement as donor-? bridge (as weak acceptor)-acceptor and one has an arrangement as donor-? bridge material (as weak acceptor)-donor. All molecules are characterized via 1H NMR, 13C NMR, cyclic voltammetry and infrared spectrophotometer.Molecules are; N,N'- [(11,12- dibutoxy-1,4,5,8- tetrahydrodibenzo [a,c] phenazine - 2,7 - diyl) bis (4,1-phenylene)] bis{4- (hexyloxy) -N- [4-(hexyloxy) phenyl] aniline (KD-130B), 3-{4-[7-(4-{bis[4- (hexyl) phenyl] amino} phenyl) -11,12-dibutoxy -1,4,5,8 - tetrahydrodibenzo [a,c] phenazin -2-yl] phenyl}-2-cyanoacrylic acid (KD-148) and 3-{5-[7-(4-{bis[4-(hexyloxy) phenyl] amino} phenyl)-11,12-dibutoxy-1,4,5,8-tetrahydrodibenzo [a,c] phenazin-2-yl] -2-thienyl}-2-cyanoacrylic acid (KD-150).Configuration of the fabricated DSSCs was FTO/TiO2/Organic Dye/ Redox Couple/Pt-FTO. Current-voltage (I-V) and incident photon to current conversion efficiency (IPCE) characterization of the devices has been carried out to investigate the photovoltaic performances of each dye. 103

Bu tezde esnek plastik ITO-PET altlığı kullanılarak düşük sıcaklıkta TiO2 film kaplaması yapılmış, bu kaplamaya sırasıyla boya, boşluk iletken tabaka ve sayıcı elektron kaplanarak fotovoltaik hücre elde edilmiş ve bu fotovoltaik hücrenin yüzey morfolojisi ve fotovoltaik performans özellikleri incelenmiştir.Fotovoltaik özellikleri ve verimini inceleyebilmek için %5 TiO2 ve %10 TiO2'lik süspansiyonlarla kaplama yapılmıştır. Esnek plastik ITO-PET altlıkta sıcaklığın yüzey morfolojisine etkilerini inceleyebilmek için kaplamalar 50-100-150 oC'lerde sinterlenmiştir. Ayrıca döndürerek kaplama tekniği kullanılan bu tezde farklı kaplama hızlarıyla kaplanarak yüzey yapısı gözlemlenmiştir.Fotovoltaik hücrenin yapımı sırasında boya olarak Rutenyum Z-907 (C42 H52 N6 O4 Ru S2) , boşluk iletken malzeme olarak da spiro-OMeTAD (2,2',7,7'-tetrakis(N,N'-di-p-metoksifenilamin)-9,9'-spirobifluoren) kullanılmıştır.Hazırlanan filmlerin ve sonrasında oluşturulan fotovoltaik hücrelerin karakterizasyonu için X-ışınları difraksiyonu (XRD), Tencor Alpha Step 500 Profilometre, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) cihazları kullanılmıştır. In this thesis , low temperature TiO2 film coatings on the flexible plastic ITO-PET surface were investigated. Also hole transport layer and counter electrode were coated and investigated onto flexible plastic surface, respectively.For investigating of photovoltaic performance specifications and efficiency , Coatings were obtained with the concentrations of 5% TiO2 and 10% TiO2 . All coatings were made at 50 ? 100 ? 150 oC Degree temperature for observation of temperature affects on flexible plastic ITO-PET surface. Besides, for investigaion of surface morphology, different rate per minute (rpm) velocities were used on spin-coating apparatus.In the course of producing solar cells, ruthenium Z-907 (C42 H52 N6 O4 Ru S2) was used as a dye sensitizer also spiro-OMeTAD (2,2?,7,7?-tetrakis (N,N?-di-p-metoksifenilamin)-9,9?-spirobifluoren) was used as hole transport material.Dye sensitized solar cell production on flexible plastic substrate characterized by using X-ray Difraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Tencor Alpha Step 500 Profilometer, Atomic Force Microscopy (AFM) 96

Bu tezde esnek plastik ITO-PET altlığı kullanılarak düşük sıcaklıkta TiO2 film kaplaması yapılmış, bu kaplamaya sırasıyla boya, boşluk iletken tabaka ve sayıcı elektron kaplanarak fotovoltaik hücre elde edilmis ve bu fotovoltaik hücrenin yüzey morfolojisi ve fotovoltaik performans özellikleri incelenmiştir. Fotovoltaik özellikleri ve verimini inceleyebilmek için %5 TiO2 ve %10 TiO2’lik süspansiyonlarla kaplama yapılmıştır. Esnek plastik ITO-PET altlıkta sıcaklığın yüzey morfolojisine etkilerini inceleyebilmek için kaplamalar 50-100- 150 oC’lerde sinterlenmiştir. Ayrıca döndürerek kaplama tekniği kullanılan bu tezde farklı kaplama hızlarıyla kaplanarak yüzey yapısı gözlemlenmiştir. Fotovoltaik hücrenin yapımı sırasında boya olarak Rutenyum Z-907 (C42 H52 N6 O4 Ru S2) , boşluk iletken malzeme olarak da spiro-OMeTAD (2,2’,7,7’- tetrakis(N,N’-di-p-metoksifenilamin)-9,9’-spirobifluoren) kullanılmıştır. Hazırlanan filmlerin ve sonrasında oluşturulan fotovoltaik hücrelerin karakterizasyonu için X-ısınları difraksiyonu (XRD), Tencor Alpha Step 500 Profilometre, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) cihazları kullanılmıştır.

Bu tez çalışması kapsamında üç farklı tip fotovoltaik modülün, Çok kristal silisyum, CIS tipi ince film ve Boya esaslı ince film fotovoltaik modül performans parametreleri, kısa devre akımı (Isc), açık devre gerilimi (Voc), dolum faktörü (FF), maksimum güç noktası gücü (Pmpp), maksimum güç noktası gerilimi (Vmpp), maksimum güç noktası akımı (Impp) ve fotovoltaik modül verim ( ) değişimi atmosfer koşulları altında gözlenmiştir. Fotovoltaik modülleri farklı çalışma koşullarda kıyaslayabilmek için, fotovoltaik modül yüzeylerine yapay gölgeleme yapılmış, gölgeleme etkisi altında ve gölgeleme etkisi olmayan, 39W/m2-1048W/m2 ışınım aralığında ölçüm alınmıştır. Ölçümlerde kullanılan Atersa A-65P çok kristal silisyum fotovoltaik modül, Sulfercell SCG-HV-F CIS tipi ince film fotovoltaik modül üreticilerden temin edilmiştir. Boya esaslı ince film fotovoltaik modül tez kapsamında Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü laboratuarlarında üretilmiş ve tüm ölçümlerde kullanılmıştır. In this thesis photovoltaic parameters suc as short circuit current (Isc) Open circuit voltage (Voc), Fill Factor (FF), Maximum power point (Pmpp), Maximum power point voltage (Vmpp), maximum power point current (Impp) and overall conversion efficieny ( ) of three different solar cell technolgies, crystal Silicon (c-Si), Copper Indiun Galium Sulfide (CIGS) and Dye Sensitized solar cell were investigated under outdoor conditions. In order to compare the solar cell performances under different illumination conditions, different artificial shadow effects were demomstrated on solar cell surfaces and compared with normal non-shadow condions in the range of irradiation of 39 W/m2-1048 W/m2 where measurements were taken. In this thesis Atersa A-65P c-Si module and Sulfurcell SCG-HV-F type CIGS module were used purchased from manufacturer. Dye Sensitized solar cell (DSSC) modules were manufactured and characterized in Ege University Solar Energy Institute. 145