Kimyasal püskürtme yöntemi ile hazırlanan çinko oksit nanoçubukların üretimi, karakterizasyonu ve boya duyarlı güneş pili uygulamaları
Production, characterization and dye-sensitized solar cell applications of zinc oxide nanorods prepared by chemical spray pyrolysis method
Yazar: MERVE BÜYÜKAYDIN
Danışman: DOÇ. DR. ERDAL SÖNMEZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı / Nanomalzeme  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada, adi cam altlıklar üzerine kimyasal püskürtme yöntemi ile SnO2 ince film tabakası ve onun üzerine de değişik sıcaklık, molarite ve çözelti miktarları kullanılarak, ZnO nanoçubuklar büyütülmüştür. Kimyasal püskürtme yöntemi ile büyütülen ince filmlerin yapısal, morfolojik ve optiksel özellikleri araştırılmıştır. Elde edilen filmlerin X-ışını kırınım (XRD) analizleri ile kristal yapıları araştırılmış ve ZnO nanoçubukların polikristal ve hekzagonal, FTO geçirgen tabakanın ise polikristal yapıda olduğu belirlenmiştir.
Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile film yüzeyleri üzerinde oluşan tanelerin şekilleri, büyüklükleri ve yüzeye dağılımları incelenmiştir. Analizler sonucunda bütün filmlerin altlıklar üzerinde uniform yapıda oldukları sonucuna varılmıştır.
UV-VIS spektrofotometresi ile alınan optik geçirgenlik analizlerinden filmlerin görünür ve mor ötesi bölgede geçirgenlikleri, optik bant aralıkları gibi optik özellikleri araştırılmıştır.
Son olarak solar simülatör ve I-V sistemi ile güneş hücresi şeklinde paketlenen numunelerin verim ölçümleri yapılmıştır.  Çözelti miktarına bağlı olarak elektron şeffaf tabakasının kalınlaşmasının ve boya ilavesinin verimi artırdığı sonucuna ulaşılmıştır. Elde edilen deneysel bulguların, literatürde yapılan diğer deneysel ve teorik veriler ile karşılaştırılması yapılarak, benzerlik ve farklılıklar tartışılmıştır.

Abstract:
In this study, SnO2 thin film were grown on the glass substrates by chemical spray pyrolysis method and then ZnO nanorods were grown on the substrates that covered SnO2, different amounts of temperature, molarity and solution on it. Structural, morphological and optical properties of thin films grown by chemical spraying method were investigated. From the XRD analyzes, it was determined that the ZnO nanorods were polycrystalline and hexagonal and FTO permeable layer is polycrystalline.
Scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) were used to investigate the shape, size and surface distribution of particles formed on film surfaces. As a result of the analysis, all the films are in uniform structure on the substrates.
From the optical permeability analyzes taken with the UV-VIS spectrophotometer, the optical properties of the films such as the transmittance of visible and ultraviolet region, optical band spacing were investigated.
Finally, the solar simulator and I-V system were used to measure the yield of solar cell packaged samples. Depending on the amount of solution, the thickening of the electron-transparent layer and the addition of dye have been achieved as a result of increased efficiency. Similarity and differences were discussed by comparing the experimental findings obtained with other experimental and theoretical data in the literature.