İNCE FİLM GÜNEŞ HÜCRESİ UYGULAMALARI İÇİN ZnS TAMPON TABAKA ÜRETİMİ VE OPTİMİZASYONU


Creative Commons License

Akyüz İ. (Yürütücü), Yeni İ.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2018 - 2019

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Haziran 2018
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2019

Proje Özeti

Bilindiği gibi ülkemiz coğrafi konumu nedeniyle önemli derecede bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir. Fotovoltaik güneş hücresi teknolojileri ile bu potansiyel değerlendirilebilir. Fotovoltaik güneş hücresi teknolojilerinde mevcut pazarın büyük bir kısmını silisyuma dayalı teknolojiler oluşturmaktadır. Ancak uzun vadedeki kullanımlarda maliyet problemi silisyum güneş hücresi teknolojilerinin önünde bir engel teşkil etmektedir. Bu noktada yarıiletken malzemelere dayanan ince film güneş hücreleri düşük maliyetleri sayesinde bir çözüm sunmaktadır. Bu çalışmada fotovoltaik ince film güneş hücresi teknolojilerinde tampon tabaka olarak kullanılabilecek ZnS filmlerinin özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla ZnS filmlerinin üretimi sonrası bazı ısıl işlemler uygulanarak, bu filmlerin güneş hücresi uygulamaları açısından özellikleri iyileştirilmeye çalışılmıştır.

Proje çalışmasında öncelikle ısıl buharlaştırma yöntemi ile ZnS filmleri üretilmiştir. Daha sonra, üretilen ZnS filmleri, proje kapsamında temin edilen “atmosfer kontrollü ısıl işlem sistemi” ile azot, argon ve hava atmosferlerinde tavlama işlemlerine tabi tutularak bu atmosferlerin ZnS filmleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Elde edilen yarıiletken filmlerin yapısal, elektriksel, optik ve yüzey özellikleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu incelemelerde EDX (enerji dağılımlı x-ışınları spektroskopsi), XRD (x-ışını kırınımı), UV-Vis Soğurma Spektroskopisi, Fluoresans Spektrofotometri, Spektroskopik Elipsometri, Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM), Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve İki Uç Tekniği gibi yöntemler kullanılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda önümüzdeki yıllarda CdTe, CIGS ve CZTS tabanlı, ince film güneş hücrelerinde, tampon tabaka veya pencere tabakası olarak kullanılabilecek nitelikte, toksik olmayan ve çevresel problemler içermeyen yüksek geçirgenliğe ve iyileştirilmiş morfolojiye sahip ZnS filmleri elde edilmiştir.