Kimyasal katkı maddelerinin politiyofen içeren organik güneş gözelerinin verimine etkileri
Effects of chemical dopants on the performance of polythiophene based organic solar cells
Yazar: İSMAİL KARATAŞ
Danışman: DOÇ. DR. SERAP GÜNEŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Fotovoltaik yöntem (PVs) güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bir yöntemdir. Fotovoltaik aygıtlar, ışığa maruz kaldığında elektrik akımı oluşturma yeteneğine sahiptir. Bunlar daha çok `güneş gözeleri' veya `güneş panelleri' olarak bilinmektedir. Silikon güneş gözeleri 1940'larda icat edilmiştir. İnsanlar fotovoltaik sistemlerin büyük ölçekli elektrik üretimi için büyük bir potansiyel var olduğunu kabul etmiş durumdadırlar. Ama silikon devre levhalarının yüksek maliyetinden dolayı büyük çalışmalar, ucuz olan ince film güneş pili gelişimine yoğunlaşmış bulunmaktadır.Polimer güneş gözeleri, organik güneş gözelerinin bir tipidir (ayrıca plastik güneş gözesi olarak adlandırılır) ve organik fotovoltaik hücrenin güneş ışığından elektrik üretmesi için polimerler kullanılır. Bu, oldukça yeni bir teknolojidir. Polimer elektroniğin en belirgin özellikleri düşük maliyet, düşük enerji tüketimine sahip iken çok amaçlı olması ve yüksek işlem hacmi potansiyelinin olmasıdır. Polimer güneş gözeleri için, en çok kullanılan devre yapısı polimer/fulleren içeren hacim heteroeklem (BHJ) sistemidir, bu sistem ile düzenlenmiş tek bir hücre için elde edilen verim %5 civarında olduğu tasdik edilmiştir.Poly(3-hekziltiyofen) (P3HT) ve 1-(3-metoksikarbonil) propil-1-fenil[6,6]C61 (PCBM) (sırasıyla, polimer ve fulleren) tabanlı güneş gözeleri yüksek verime sahiptir. Güneş gözelerinde verimi arttırmak için birçok yöntem kullanılmaktadır. Bu çalışmada, P3HT ve PCBM karışımı içeren hacim heteroeklem güneş gözelerine sıvı kristal ve tiyol katkılamanın etkileri üzerinde çalışıldı. Sıvı kristalin ve bazı tiyol türevlerinin P3HT/PCBM güneş gözelerinin güç dönüşüm verimlerini iyileştirdiği görülmüştür.

Abstract:
Photovoltaics (PVs) is a method of turning sunlight into electrical energy. Photovoltaic devices which, when exposed to light, have the ability to generate an electrical current. These are more popularly known as `solar cells? or `solar panels?. Ever since the invention of the silicon solar cell in the 1940s. People have acknowledged the enormous potential that photovoltaic systems have for a large-scale electricity production. But silicon wafers are expensive, so great efforts have been focused on the development of cheaper thin-film solar cell.Polymer solar cells are a type of organic solar cell (also called plastic solar cell) and organic photovoltaic cell that produce electricity from sunlight using polymers. It is a relatively novel technology. The most salient attributes of polymer electronics are the potential to be low-cost, versatile while having low-energy consumption and high-throughput processing. For polymer solar cells, the polymer/ fullerene based bulk-heterojunction (BHJ) system is the most commonly used device architecture for which a certified efficiency of around 5% for a single cell configuration was achieved.Organic solar cells have high efficiency based on poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and 1-(3-methoxycarbonyl) propyl-1-phenyl[6,6]C61 (PCBM) (polymer and fullerene, respectively). Increasing the efficiency of solar cells for such a method is used. In this study, the effects of liquid crystal and thiol addition into bulk-heterojunction solar cells, based on P3HT and PCBM mixtures have been investigated. In conclusion, addition of liquid crystal and some thiol derivates to P3HT/PCBM solar cells resulted in improved power conversion efficiencies.