GRAFEN BAZLI FOTOVOLTAİK PİL TASARIMI VE ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ


ARİFİOĞLU T. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2014 - 2016

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Kasım 2014
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2016

Proje Özeti

Fotovoltaik piller (PV) ; ucuzluğu, kolay fabrikasyonu, düşük ağırlığı ve esnek substratlarla uyumluluğu ile öne çıkan, güneş enerjisinden faydalanma yollarından biridir. Fotovoltaik piller çok çeşitli şekillerde oluşturulabilir. Bir fotovoltaik pilde saydam iletken elektrot çok büyük önem taşır. Bu alanda indiyum kalay oksit (ITO) çalışmalarda çok sık kullanılmış ve önemli sonuçlar elde edilmiştir. Bununla birlikte ITO’nun işlenme zorlukları, sertliği, maliyeti, fiziksel konformasyonu ve mekanik esnekliğinin uygun olmaması önemli kısıtlamalara neden olmaktadır.  
Grafen; tek atom kalınlığında, iki boyutlu (2D) bir yapıya sahip malzemedir. Grafen; yüksek elektriksel iletkenliği, uygun mekanik esnemeye sahip olması ve hali hazırda kullanılan ITO’dan daha ucuz yollarla temin edilebilmesi açısından PV fabrikasyonunda saydam elektrot olarak kullanılabilmekte ve son yıllarda bu çalışmalar oldukça yoğunlaşarak umut vaat eden sonuçlar elde edilmiştir.   
Geçiş metali dikalsojenitleri (TMDCs) oldukça ilgi çeken tabakasal malzemelerdir. Bu malzemeler elektronik yoğunluğuna, geometrisine, kalınlığına ve kompozisyonuna bağlı olarak yarı iletkenden metalik karaktere kadar değişik özellikler gösterebilirler. TMDC’lerin geleneksel uygulamaları (endüstriyel yüzey koruması vb.) yanında bu malzemeler yüksek optik absorbsiyonları sayesinde fotovoltaik cihazlar için önemli bir potansiyel oluştururlar. Diğer önemli avantajları kimyasal kararlılıkları ve görünür bölgedeki band aralıklarıdır.  
Bu çalışmada grafen ve TMDC kullanılarak fotovoltaik pil özellikleri araştırılmıştır. Böylece fotovoltaik pil üretimine nanoteknolojik alternatif bir yol önerilmiştir.