CdS/CdTe güneş hücrelerinde MoS2 ince filminin ara tabaka olarak kullanılması ve etkisi
The use and effects of MoS2 thin film as interlayer in CdS/CdTe solar cells
Yazar: ARİFE EFE GÖRMEZ
Danışman: DOÇ. DR. ERDAL SÖNMEZ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜCAHİT YILMAZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Enerji = Energy ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Amaç: Bu çalışmada CdS/CdTe güneş hücrelerinde MoS2 ince filmlerinin ara tabaka olarak kullanılmasının hücre verimine etkisi incelenmiştir.
Yöntem: Çalışmada ince film tabakaları RF magnetron sıçratma cihazı ile büyütülmüştür. Sadece ara tabaka olarak kullanılan MoS2 ince filmi iki aşamalı üretilmiştir. Öncelikle 400 °C'de reaktif manyetik alan sıçratma yöntemi ile farklı kalınlıklarda büyütülen Mo-O ince filmleri büyütülmüş ardından CVD cihazında sülfürizasyon yapılarak büyük ölçekli MoS2 filmleri elde edilmiştir. İnce film tabakalarının hepsinin kalınlık ve sıcaklık optimizasyonları yapılmıştır. Aygıt, optimum şartlar kullanılarak yapılmıştır.
Bulgular: Tek tabakalı MoS2'nin ara tabaka olarak kullanıldığı güneş hücresinde, MoS2'siz güneş hücresine kıyasla Jsc değerinde hafif bir artış gözlemlenmiştir. Ancak çok tabakalı MoS2'nin kullanılması ile Jsc değerinde tek tabakalı numuneye göre hafif bir düşüş belirlenmiştir. Tüm numunelerde açık devre gerilimi aynıdır. Doluluk oranı en düşük MoS2'siz güneş hücresinde hesaplanırken, en büyük ise çok tabakalı MoS2 kullanılan güneş hücresinde hesaplanmıştır. Tek tabaka ve çok tabakalı MoS2 kullanımı dönüşüm verimini hafif bir şekilde arttırmıştır. 
Sonuç: CdS/CdTe arasına yasak bant aralığı CdS ile CdTe arasında olan bir kaç nanometre kalınlığında atılan sülfürlü bir tabakanın (MoS2) verimi bir miktar artırdığı belirlenmiştir

Abstract:
Purpose: In this study, it was aimed to investigate the effect of using MoS2 thin films as an interlayer in CdS/CdTe solar cells.
Method: In the study, thin film layers were grown with rf magnetron sputtering. Thin film, which is used only as an interlayer, is produced in two stages. First of all, Mo-O thin films grown in different thicknesses by reactive magnetic field sputtering method at 400 °C were enlarged, then large-scale MoS2 films were obtained by sulfurization in CVD. thickness and temperature optimizations of all thin film layers were made. the device was made using optimum conditions.
Findings: In the solar cell where monolayer MoS2 is used as an interlayer, a slight increase in Jsc value was observed compared to solar cell without MoS2. However, with the use of multi-layer MoS2, a slight decrease in Jsc value was determined compared to the single-layer sample. Open circuit voltage is the same in all samples. While the Fill factor is calculated in the solar cell without the lowest MoS2, the largest is calculated in the solar cell using multi-layer MoS2. The use of monolayer and multilayer MoS2 slightly increased conversion efficiency.
Results: It is possible to say that a layer of sulfur with a few nanometers thickness between CdS/CdTe increases the conversion efficiency, but its values are very close to each other.