Katkılama ile perovskit başlangıç çözeltisinin kararlığının arttırılması
Improving the stability of perovskite precursor solution by using additives
Yazar: DİLEK ÇIRAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK GÜLTEKİN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı / Enerji Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Perovskitler = Perovskite ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Bu tezde perovskit güneş hücrelerinin yapımında kullanılan perovskit başlangıç çözeltisi içerisine 3,4-dibromotiyofen (DBT) katkı maddesi eklenerek hazırlanan ince filmlerin karakterizasyon analizleri ve güneş hücrelerinin performans değerlendirmeleri üzerine çalışmalar yapılmıştır. Kontrol solüsyonu olarak ise metilaminyum (MA) ve formamidyum (FA) içeren ikili katyon perovskit kullanılmıştır.
Perovskit güneş hücreleri, hali hazırda bazı kararsızlık sorunlarından müzdariptir. Güneş hücreleri hazırlanmasından sonra çalışma sürecinde kararsızlık problemlerine sahip olabildiği gibi, hücre hazırlanmasında kullanılan perovskit çözeltisi de raf ömrü süresinde kararsızlıklar gösterir. Foto-aktif siyah fazı, foto-aktif olmayan sarı faz perovskit dönüşebilmektedir. Bu kararsızlık problemini önlemek için başlangıç çözeltisi içerisine DBT katkı maddesi eklenmiştir. Başlangıç çözeltileri oksijen atmosferinde oda koşullarında saklanmıştır. Farklı sürelerde yaşlandırılan çözeltiler, dönü kaplama yöntemi ile ince film formunda kaplanmıştır. Hazırlanan çözeltiler ile yapılan ince filmlerin XRD, UV-VIS ve AFM analizleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen güneş hücrelerinin J-V ölçümleri gerçekleştirilmiştir. 
Yapılan çalışmalar neticesinde optimum katkı miktarının 2-3 µL/mL DBT olduğu görülmüştür. 3 µL/mL DBT katkı miktarının sarı faz oluşumunu engellediği 216 saat sonunda bile siyah fazı koruduğu görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, studies were carried out on the characterization analyses of thin films prepared by adding 3,4-dibromothiophene (DBT) additive to the perovskite precursor solution used in the production of perovskite solar cells, and the performance evaluation of solar cells. As the control solution, double cation perovskite containing methylammonium (MA) and formamidinium (FA) was used.
Perovskite solar cells already suffer from some instability problems. While solar cells may have instability problems during the working process after preparation, the perovskite solution used in cell preparation also shows instability during shelf life. The photo-active black phase can transform into the non-photo-active yellow phase perovskite. To avoid this instability problem, DBT additive was added to the precursor solution. The precursor solutions were stored in an oxygen atmosphere at room conditions. The solutions, which were aged at different times, were coated in the form of thin films by the spin coating method. XRD, UV-VIS, emission and AFM analyses of thin films made with the prepared solutions were performed. J-V measurements of the produced solar cells were carried out. 
As a result of the studies, it was seen that the optimum amount of additive was 2-3 µL/mL DBT. It was observed that the additive amount of 3 µL/mL DBT prevented the formation of the yellow phase and preserved the black phase even after 216 hours.