CuInS2 yarıiletken kuantum parçacık sentezi, yapısal, spektroskopik ve elektrokimyasal incelemeleri ve güneş hücresi uygulamaları
Synthesis of CuInS2 quantum dot semiconductors and their structural, spectroscopic and electrochemical investigations and solar cell applications
Yazar: CİHAN ÖZSOY
Danışman: DOÇ. DR. CEYLAN ZAFER
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu doktora tezi kapsamında CuInS2, CuInS2:ZnS ve CunInS2/ZnS çekirdek ve çekirdek/kabuk yarıiletken kuantum parçacıkları farklı sentez yöntemleri ile sentezlenmiş, bunların yapısal ve elektrokimyasal özellikleri incelenmiş ve organik güneş hücrelerinde performans analizleri yapılmıştır. Sentezlenen kuantum parçacıklar, trifenilfosfit, oleil amin, asetilasetonato, oleik asit, miristik asit gibi organik yüzey aktif malzemelerle kaplanarak, ıslak kimyasal süreçler için uygun hale getirilirken,  hem hava hassasiyetleri azaltılmış hem de fotofiziksel ve elektrokimyasal özellikleri modifiye edilmiştir. Elde edilen ürünlerin yapısal özellikleri, X-ışınları kırınımı spektroskopisi ve enerji dağılımlı X-ışınları spektroskopisi yardımıyla incelenmiştir. Küçük açılı X-ışınları saçılım spektroskopisi, geçirimli elektron mikroskobu ve atomik kuvvet mikroskobu yardımıyla parçacık çapı dağılımları belirlenmiştir. Parçacıkların elektrokimyasal özellikleri döngüsel voltammetri yöntemi ile tespit edilmiş, morötesi-görünür bölge soğurma özellikleri de ayrıca incelenmiştir. 
Sentezlenen ve çeşitli özellikleri belirlenen kuantum parçacıklardan uygun olanlar ile organik/anorganik hibrit güneş hücresi uygulamaları yapılmıştır. ITO/PEDOT:PSS/P3HT:QD:PCBM/Al yapısında üretilen güneş hücrelerinin, inert atmosfer altında, standart ölçüm koşullarında (A.M. 1.5 Hava Kütlesi ve 100 mW/cm2 ışınım şiddeti) akım-gerilim ve dış kuantum verimi spektrumu ölçümleri yapılarak fotovoltaik performansları karşılaştırılmıştır.

Abstract:
In this PhD thesis,  CuInS2, CuInS2:ZnS and CunInS2/ZnS core and core-shell semiconductor quantum dots have been synthisized by various synthetesis routes. Their structural, optic and electrochemical properties have been investigated and organic solar cells applitations have been carried out to determine photovoltaic properties. Synthesized quantum dots have been caped with some surfactants such as triphenylphosphite, oleilamine, acetilacetonato, oleic acid and miristic acid to tüne the optcal and electrochemical behaviours, increase the stability against air and the solubility for wet process. Structural properties of obtained semconductor nano-particles have been determined by using X-ray difraction spectroscopy (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Particle size distrubitions have been determined by usind small angle X-ray scattering (SAXS) and atomic force microscope (AFM) Optic and electrochemical properties of the particles have been determined by using UV-Vis absorbtion spectroscopy and cyclic voltammetry respectevly. 
Synthisized semiconductor quantum dots have been used in organic and hybrit solar cell applications. Solar cells have been fabricated in the configuration of ITO/PEDOT:PSS/P3HT:QD:PCBM/Al. Photovoltaic properties of solar cells have been investigated under standart conditions  (A.M. 1,5 under 100 mW/cm2 illumination).