Beşli yapıdaki CZTSeS nanofiberlerinselenyum/sülfür kompozisyonunabağlı olarak üretilmesi
Production of penternary CZTSeS nanofibers depending onthe selenium/sulfur composition
Yazar: DURSUN TAHA ALEMDAR
Danışman: PROF. DR. HAMDİ ŞÜKÜR KILIÇ ; DOÇ. DR. FARUK ÖZEL
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında Cu2MSnSe4-xSx (CZTSeS) nanofiberler elektro-eğirme (electrospinning) yöntemi ile selenyum/sülfür kompozisyonuna bağlı olarak üretilmiş ve optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Üretimi gerçekleştirilen fiberlerin yapısal, elektrokimyasal, optik karakterizasyonları, Xışınları kırınımı (XRD), Enerji dağılım spektrometresi (EDS), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), Ultraviyole spektrometresi (UV) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analiz yöntemleriyle yapılmıştır. Elde edilen analiz sonuçlarıyla CZT-PAN nanofiberlerin çaplarındaki ortalama kalınlıklarının 300-350 nm aralığında olduğu, 500 °C ve 30 dakika ısıl işleme tabi tutulan fiberlerin çaplarının 250-300 nm aralığına azaldığı tespit edilmiştir. Üretilen nanofiberler, enerji uygulamalarında uygun bir malzeme olarak kullanılabilmeleri için kompozisyon ve katman kalınlığı optimizasyonları yapılmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmaları sonucunda, optimum kompozisyonun Cu2ZnSnSe0.75S0.25 ve en uygun kalınlığın ise 4 dakika fiber kaplamasının 500 °C ve 30 dakika sinterlenmesi sonucu düzgün yapıda yaklaşık 2,3 mikrometre kalınlığında fiber katmanı ile elde edilebileceği sonucuna varılmıştır. Üretilen fiberler BDGH'lerinde karşıt elektrot olarak denenmiş ve platine alternatif bir malzeme olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Anahtar

Abstract:
In this thesis, Cu2MSnSe4-xSx (CZTSeS) nanofibers were produces depending on Se/S compositions on fluorine doped tin oxide (FTO) coated glasses by electrospinning method and then optimisation studies were performed. Structural, electrochemical and optical characterizations of the fibers after crystallization were made by X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectrometry (EDS), transmission electron microscopy (TEM), ultraviolet spectrometry (UV) and scanning electron microscope (SEM) analysis methods. With the results of the analysis, it was determined that the average thickness of CZT-PAN nanofibers in the diameters was between 300-350 nm and the diameters of the heat treated fibers at 500 ° C and 30 minutes decreased to 250-300 nm. The nanofibers produced have been optimized for composition and layer thickness so that they can be used as a suitable material in energy applications. As a result of the optimization studies, it was concluded that the optimum composition and the optimum thickness can be obtained to be Cu2ZnSnSe0.75S0.25 and about 2.3 micrometres a fiber layer in a uniformly structured fiber coating at 500 ° C for a sintering time of 30 minutes. As a result, it has been shown that the nanofibers produced may be an alternative material that can be used in dye sensitized solar cells energy applications. It has been shown that the produced fibers can be used as a counter electrode in BDGHs and can be used as an alternative material to platinum.