ZnO tabakalı, TiO2 bazlı boya duyarlı organik güneş pillerinin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve veriminin geliştirilmesi
Synthesis, characterization and improvement of ZnO- layered, TiO2–based dye-sensitized organic solar cells
Yazar: KENAN ÖZEL
Danışman: DOÇ. DR. İLHAN KOŞALAY
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Enerji verimliliği = Energy efficiency ; Spin kaplama tekniği = Spin coating technique

Özet:
Bu tez çalışmasında, katkısız ve %2 oranında Al, Ga, B katkılı ZnO bloklama tabakası flor katkılı kalay oksit (FTO) ile TiO2 ara yüzeyine yerleştirilerek bu tabakanın elde edilen boya duyarlı güneş pillerinin performansı üzerine etkileri araştırıldı. 
Bloklama tabakası spin kaplama metodu ile FTO üzerine kaplandı. Daha sonra TiO2 pastaları hazırlanarak Doctor Blade yöntemi ile bloklama tabakasının üzerine uygulandı. Elde edilen FTO/ZnO:X (X: Al, Ga, B) / TiO2 çalışma elektrodu yapısı X-ray diffraction (XRD), atomik force mikroskobu (AFM) ve UV-Vis Spektrofotometre ölçümleri ile karakterize edildi. Daha sonra çalışma elektrotları 4 farklı doğal boyaya (karadut (morus nigra), yasemin (jasminum fruticans), kök boya meyvesi (rubia tinctorum), idris (prunus mahaleb)) tabi tutuldu. Karşıt elektrotlar spin kaplama yöntemi ile FTO üzerine platinyum kaplanarak hazırlandı. Son olarak çalışma elektrotlarıyla karşıt elektrotların aralarına sıvı elektrolit çözeltisi eklenerek birleştirilmesi ile güneş pili elde edildi. Güneş pillerinin performanslarının belirlenmesi için akım- gerilim (I-V) karakteristikleri ölçüldü. Kısa devre akımı (Isc), açık devre gerilimi (Voc), dolum faktörü (FF) ve verim (η) değerleri belirlendi. 
Sonuç olarak ZnO bloklama tabakalı güneş pillerinin performansının katkı atomlarıyla iyileştirildiği ve en iyi performansın Al katkılı bloklama katmanına sahip karadut özütü ile duyarlılaştırılan güneş piline ait olduğu gözlemlendi.

Abstract:
In this thesis, undoped and %2 Al, Ga, B doped ZnO blocking layer was deposited at the interface of fluorine doped tin oxide (FTO) and TiO2,  the effects of this layer on the performance of the dye sensitive solar cells were investigated. 
The blocking layer was coated on the FTO by the spin coating method. TiO2 pastes were then prepared and applied onto the blocking layer by the Doctor Blade method. The obtained FTO / ZnO: X (X: Al, Ga, B) / TiO2 working electrode structure was characterized by X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and UV-Vis spectrophotometer measurements. Afterwards, the working electrodes were subjected to 4 different natural dyes (black mulberry (morus nigra), wild jasmine (jasminum fruticans), madder fruits (rubia tinctorum), mahaleb cherry (prunus mahaleb)). The counter electrodes were prepared by coating platinum on FTO by spin coating method. Finally, the solar cells were obtained by combining the counter electrodes with the  working electrodes by adding liquid electrolyte solution between them. Current-voltage (I-V) characteristics were measured to determine the performance of solar cells. Short circuit current (Isc), open circuit voltage (Voc), fill factor (FF) and efficiency (η) values were determined.
As a result, it was observed that the performance of solar cells which have ZnO blocking layer was improved with additive atoms and that the best performance was attributed to the solar cell sensitized by black pepper extract with Al-doped blocking layer.