Transparan altlıklar üzerine nanoyapıların yönlenmiş olarak kaplanması ve özelliklerinin belirlenmesi
Directed nanostructures coated onto transparent substrates and determination of its properties
Yazar: ÇİĞDEM BAKKALOĞLU
Danışman: PROF. DR. FİGEN KAYA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Son yıllarda ülkelerin enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi artmıştır. Güneş enerjisi de bu yenilenebilir enerji kaynaklarının başında gelmektedir. Yapılan araştırmalarda güneş enerjisinin, temiz, yaygın ve yenilenebilir enerji kaynağı arayışındaki mükemmel çözüm olduğu ortaya çıkmaktadır. Güneş enerjisinden elektrik eldesi fotovoltaik güneş hücreleri yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada da, güneş hücrelerinde fotokatalitik etkiyi artırarak verimin artırılması amaçlanmıştır. 
Titanyum dioksit (TiO2)  nanotüpler mükemmel optik geçirgenliği, yüksek kırılma indisi, kimyasal kararlılığı, yüksek spesifik yüzey alanı, iyon değiştirebilme yeteneği ve fotokatalitik özelliğinden dolayı ince film uygulamalarında ideal olduğu için tercih edilmiştir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında ilk olarak sol-jel yöntemiyle titanyum dioksit nanoparçacıklar üretilmiş, daha sonra hidrotermal yöntem yardımıyla çapları yaklaşık olarak 8-10nm arasında değişen TiO2 nanotüplere dönüştürülmüştür. Üretilen bu nanotüplerden kararlı kolloidal süspansiyonlar hazırlanmıştır. Oluşturulan kararlı solüsyonun, elektrokinetik biriktirme(EKB) yöntemiyle iletken ITO kaplı cam üzerine  manyetik alan yadımıyla kaplanması sağlanmıştır. Numunelerin  SEM, XRD, EDS, TEM, BET ve UV-Vis analizleri yapılmıştır. ITO üzerine oluşan ince filmin nanotüplerin yönlenmesinden dolayı fiziksel, kimyasal, optiksel özelliklerinde değişme gözlenmiştir.
Güneş hücrelerinde kullanılacak olan elektrodu bu şekilde üreterek kaplamanın pürüzlülüğünün, foton/elektron çevriminin ve yüzey alanının artırılması hedeflenmiştir. Bu şekilde TiO2 uyarılma enerji seviyesinin düşürülmesi ve gelen ışığın daha yüksek oranda elektrik akımına çevrilmesi beklenmektedir.

Abstract:
In the recent years, interest in sustainable energy sources is increasing for resolving the energy requirements of the countries. Solar panels are also significant one of this sustainable energy sources. According to researches, It is understood that solar energy is a perfect solution in searching of clean, common and renewable energy. Electricity generation from solar energy occurred with the help of photovoltaic solar cells. In this research, increasing the efficiency of solar cells is aimed by increasing the photocatalytic effect.
Titanium dioxide (TiO2) nanotubes are preferred for being ideal in thin film applications thanks to excellent optical transmittance, high refractive index, chemical stability, high specific surface area, ability to ion exchange and photocatalytic.In this thesis firstly, titanium dioxide (TiO2) nanoparticules were synthesized sol-gel method and then they were converted to titanium dioxide (TiO2) nanotubes with the 8-10nm diameter with the help of hydrothermal method. Colloidal suspension are prepared with  these produced nanotubes. This stable solution is provided to coat on the conductive ITO coated glass with magnetic field . Samples' SEM, XRD, EDS, TEM, BET, and UV-Vis analyses are completed. Changes are observed about  physical, chemical, optical properties of thin film on ITO because of the nanotubes' orientation. 
With the creating electrodes in this method which will be used in solar panels, the roughness of the coating, the photon / electron conversion and increasing the surface area are aimed. In this method, lowering the stimulation energy level of TiO2 and the incident light to be converted to a higher rate of electric current are expected.