Fotovoltaik ve enerji depolamada potansiyel perovskite fotonik malzemelerin yapısal termodinamik parametrelerinin hesaplanması
Calculation of structural thermodynamic parameters of potential perovskite photonic materials in photovoltaics and energy storage
Yazar: SEDAT AVCI
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KURT
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Enerji depolama = Energy storage ; Fotovoltaik = Photovoltaic ; Perovskitler = Perovskite

Özet:
Günümüzde yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yönelim artarken enerji arz güvenliğinin sağlanmasında enerji depolama en kritik süreç olarak karşımıza çıkmaktadır. Enerji depolama sistemlerinde yeni nesil fotonik malzemeler son yirmi yılda dikkat çekmeye başlamıştır. Özellikle MOF ve türevi olan perovskite malzemeler yeni nesil fotonik malzemeler için en güçlü aday malzemelerin başında gelmektedir. Bu malzemelerdeki en önemli problemlerden birisi ömür sorunudur. Genellikle moleküler kristal yapılar oluşturduklarından çevresel şartlardan çok etkilenmekte ve kristal özelliklerini kaybederek bozunuma uğramaktadırlar. Moleküler kristal yapılarının kararlılığını artırmak için basınç ve sıcaklık gibi termodinamik değişkenlerin optimizasyonu ile düzenli faza geçmeleri sağlanmaktadır. Bu tez çalışmasında, enerji depolama ve fotovoltaik uygulama potansiyeli yüksek olan ve optoelektronik özellik gösteren perovskite malzemelerin yapısal faz geçişleri sıcaklık ve basınç bağlamında çalışılmıştır. Seçilen perovskite malzemelerin basınç ve sıcaklığa bağlı Raman ve IR modları frekans değişimleri üzerinden Grüneisen, sıkıştırılabilirlik ve Bulk modülü gibi makroskobik parametreleri hesaplanarak, enerji depolama ve fotovoltaik uygulama potansiyelleri belirlenmiştir.

Abstract:
Today, while the trend towards renewable energy sources is increasing, energy storage emerges as the most critical process in ensuring energy supply security. New generation photonic materials in energy storage systems have begun to attract attention in the last twenty years. In particular, MOF and its derivatives, perovskite materials, are among the strongest candidate materials for new generation photonic materials. One of the most important problems in these materials is the problem of longevity. Since they generally form molecular crystal structures, they are greatly affected by environmental conditions and deteriorate by losing their crystalline properties. In order to increase the stability of molecular crystal structures, they are enabled to transition to the ordered phase by optimizing thermodynamic variables such as pressure and temperature. In this thesis study, the structural phase transitions of perovskite materials, which have high energy storage and photovoltaic application potential and show optoelectronic properties, were studied in the context of temperature and pressure. Energy storage and photovoltaic application potentials of selected perovskite materials were determined by calculating macroscopic parameters such as Grüneisen, compressibility and Bulk modulus based on the frequency changes of Raman and IR modes depending on pressure and temperature.