Akademik Veri Yönetim Sistemi
Atay F. (Yürütücü), Akyüz İ., Köse S.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2016 - 2018
Fotovoltaik güneş hücreleri, ülkemizin enerji ihtiyacının karşılanmasında ve dışa
bağımlılığın azaltılmasında önemli bir role sahip olan yenilikçi ve rekabet edebilen enerji
teknolojileri arasında yer almaktadır. Güneş hücrelerinin düşük maliyetle üretimi, kararlılığı
ve verimliliklerinin artırılması Ar-Ge çalışmalarının temel konularıdır. Ayrıca, bu aygıtlarda
kullanılan yarıiletkenlerin üretimi ve özelliklerinin iyileştirilmesi üzerine yapılan bilimsel
çalışmalar, güneş hücrelerinin geliştirilmesinde ve performanslarının artırılmasında önemli bir
rol oynamaktadır. Günümüzde sürekli gelişen ve yenilikler arayan fotovoltaik uygulamalarda
uygun elektro-optik özellikleri nedeniyle saydam iletken oksit (SİO) malzemelere ihtiyaç
duyulmaktadır. Fotovoltaik güneş hücrelerinde saydam ön kontak olarak kullanım
potansiyeline sahip SİO ailesinin en popülerleri, yüksek optik geçirgenliğe ve elektriksel
iletkenliğe sahip indiyum kalay oksit (ITO) ve ZnO’ dur. Ancak In elementinin nadir
bulunması, ZnO’ nun ise özellikle elektriksel özellikleri açısından yetersiz kalması; bu
malzemelere alternatif yeni SİO malzemelerin geliştirilmesi fikrini akla getirmektedir. Bu
noktada toksik olmayan ve doğada bol bulunan Zn ve Sn elementlerinden faydalanmak
problemin çözümüne katkı sağlayacaktır. Birçok araştırmacının ilgi odağı haline gelmiş diğer
bir SiO malzeme düşük maliyeti ve atmosferik şartlara karşı kararlılığı ile dikkat çeken SnO2
malzemesidir. ZnO’ nun termal kararlılığının ve SnO2’ nin yüksek kimyasal kararlılığının bir
arada bulunacağı bir malzeme olarak ZnO-SnO2 ikili oksit sistemlerinin geliştirilmesi, ITO ve
ZnO tabanlı fotovoltaik aygıtların mevcut sorunlarının çözümünde alternatif bir yöntem
olacaktır. Bu çalışmada, fotovoltaik güneş hücrelerinde kullanım potansiyeli olan SİO
malzemelere alternatif olarak ZnO, SnO2 ve ZnO:Sn filmleri "bu proje kapsamında alımı
gerçekleştirilen bilgisayar destekli-ultrasonik kimyasal püskürtme tekniği" ile elde edilmiş ve
yapısal, yüzey, elektrik ve optik özellikleri incelenmiştir. Filmlerin kalınlıkları, kırılma indisi
ve sönüm katsayısı değerleri "Spektroskopik Elipsometre" cihazı; geçirgenlik ve soğurma gibi
optik özellikleri de "UV/vis Spektrofotometre" cihazı ile belirlenmiştir. Ayrıca optik bant
aralıkları optik metot ile hesaplanmıştır. X-ışını kırınım desenleri ile yapısal özellikleri
belirlenmiştir. Yüzey morfolojileri atomik kuvvet mikroskobu ile incelenmiş ve elementel
analizleri "Enerji Dağılımlı X-ışınları Spektroskopisi" ile yapılmıştır. Elektriksel özdirenç
değerleri iki-uç tekniği kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca görünür derin tuzak seviyeleri
fotolüminesans spektrumları alınarak incelenmiştir.