Kuantum noktacık temelli hibrit güneş pillerine yönelik kuantum nokta yapıların eldesi ve karakterizasyonu

Hibrit güneş pillerinde kullanılmak üzere kolloidal CdSe (çekirdek), CdSexS(1-x) (alaşım) kuantum nokta yapılı nanokristallerin sentezi ve karakterizasyonunun hedeflendiği bu tez çalışmasında nanokristaller düşük sıcaklıkta (100 °C) ve tek adımda çift faz metodu ile elde edildi. Güneş pillerindeki kullanımlarına uygun yüzey aktif maddeler (piridin, tiyofen) ile sentezlenen nanokristallerin UV-Vis, floresans, TEM, XRD, SAXS ve AFM analizleri ile karakterizasyonu yapıldı. Boyutları 3 ile 10 nm arasında değişen nanopartiküllerin hibrit piller için uygun bir organik malzeme olan P3HT ile hazırlanan karışımı ITO cam üzerine elektron transferine elverişli katmanlarla birlikte film şeklinde kaplanarak bunların hibrit pilleri hazırlandı ve bu pillerin akım-voltaj ölçümleri yapıldı. Çalışma sonucunda hedeflenen alaşım yapılı nanokristaller çift faz metoduyla tek dağılımlı olarak başarılı bir şekilde elde edilip hibrit pillerde kullanılarak piridin pillerden 0.009426 mA/cm2 Isc ve 0.949650 FF ile % 0.001522 verim; tiyofen kaplı pillerden 0.004775 mA/cm2 Isc ve 0.411076 FF ile % 0.002198 verim elde edildi. Bu tez çalışması TÜBİTAK 109T881 numaralı proje tarafından desteklendi.

In this thesis, synthesis and characterization of colloidal CdSe (core) and CdSexS(1-x) (alloy) QDs for hybrid solar cell were done. Nanocrystals were obtained at one step and low temperature (100 °C) based on well known two phase method. Characterization of nanocrystals were carried out with UV-Vis, fluorescense spectra, TEM, XRD, SAXS and AFM analysis. Piridine and tiophene were used as surfactant due to suitable for hybrid solar cells. Nanoparticles 3 nm by 10 nm and P3HT (a suitable organic material for hybrid solar cells) were mixed. They were coated on ITO glass with other convenient materials for electron transfer to form HSC. After that current-voltage (I-V) measurements of this cells were performed. The result of this study, alloy nanocystals were obtained successfully as monodisperse by way of two phase method and in their usage on HSC, from piridine capped cell, short circuit current 0.009426 mA/cm2, FF 0.949650 and EQE 0.001522 %; from tiophene capped cell, short circuit current 0.004775 mA/cm2, FF 0.411076 and EQE 0.002198 % were obtained. This thesis was supported by TUBITAK project number 109T881.