Çok eklemli fotovoltaik yapılar için şeffaf elektrot temelli perovskit güneş hücresi üretimi ve performans incelemesi
Farbrication and performance analysis of transparent electrode based perovskite solar cell suitable for multijunction photovoltaic structures
Yazar: ALPER EKİCİ
Danışman: PROF. DR. CEYLAN ZAFER
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Enerji = Energy ; Gümüş elektrotlar = Silver electrodes ; Yarı iletken güneş pili = Semiconductor solar cell

Özet:
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.

Abstract:
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.