Growth, characterization and solar cell potential of Cu2ZnSn4 thin films

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.advisorGüder, Hüsnü Salih
dc.contributor.authorKahraman, Süleyman
dc.date.accessioned2024-05-28T11:17:13Z
dc.date.available2024-05-28T11:17:13Z
dc.date.issued2013en_US
dc.departmentEnstitüler, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Ana Bilim Dalıen_US
dc.description.abstractBu çalışmada Cu2ZnSnS4 ince filmleri aşamalı iyonik tabaka adsorpsiyon-reaksiyon (SILAR) ve sol-jel spin kaplama yöntemleri ile üretildi. Cu/Sn başlangıç molarite oranları, depolama döngü sayıları, stabilizer konsantrasyonu, sülfür basıncı ve sülfürizasyon sıcaklığı parametreler optimize edilmeye çalışıldı. Yapılan karakterizasyonlar neticesinde CZTS fazının elde edildiği ispatlanarak başlangıç çözeltilerdeki bakır molaritesinin filmlerin kristal yapısını ve morfolojisini ciddi oranda etkilediği belirlendi. Başlangıç bakır molarite değeri stokiyometrik değerin altında olduğu durumlarda filmlerin kristal yapılarının bozulmaya başladığı, aksi durumda film yapısı içerisinde Cu2-xS ikincil fazının oluştuğu tespit edildi. Ayrıca büyütme çözeltisindeki stabilizer konsantrasyonunun sürekli bir film elde etmede önemli rolü olduğu tespit edildi. Sol-jel yöntemiyle elde edilen filmlerde, dietanolamin molaritesi 1.3, sülfürizasyon basıncı 1.4 atm olduğu durumda yaklaşık 2 µm büyüklükte tanelere sahip filmler elde edildi. Filmlerin foto-verimlilik değerleri %0.1-12 aralığında tespit edildi. Sonuç olarak çevreci ve ucuz bir güneş pili soğurucu katmanı olarak CZTS ince filmlerinin SILAR ve sol-jel ince film büyütme yöntemleri ile büyütülme şartları optimize edilmiş, yüksek verimli, ticarileştirilebilir düzeyde CZTS tabanlı güneş pilleri üretilebilmesi konusunda literatür altyapısı oluşturulmuştur.en_US
dc.description.abstractIn this study Cu2ZnSnS4 thin film solar absorbers were obtained via successive ionic layer adsorption-reaction (SILAR) and sol-gel spin coating methods. In SILAR method, deposition conditions such as Cu/Sn initial ratio, number of deposition cycles and the role of sulfurization temperature were optimized. The effects of stabilizer content, sulfur pressure and sulfurization temperature were investigated in sol-gel method. The characterizations proved the formation Cu2ZnSnS4-type phase in all samples. Copper molarity in the precursor solutions significantly affected morphology and crystallinity of the films. The copper molarity below the stoichiometric value decreased the crystallinity while the higher molarity caused formation of Cu2-xS secondary phase. Moreover, as a stabilizer, diethanolamine concentration in the growth solution has been found to be crucial to obtain void/crack-free films. The grain size of about 2 micron was achieved when the DEA concentration was 1.3 in precursor solution and sulfurization pressure of 1.4 atm. The photo-conversion efficiency of the films changed from 0.1 to 12%. As a conclusion, deposition conditions of CZTS absorber thin films in SILAR and sol-gel spin coating method were optimized. A contribution to the literature was made for marketable CZTS based solar cells with high efficiency.en_US
dc.identifier.endpage170en_US
dc.identifier.startpage1en_US
dc.identifier.urihttps://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=sY7m19PfcL6F1NUw-cr80AvAm6OXvdR7eBuAM0f9fF9ziXEfIY2GxFO9chQuCZnt
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12483/5710
dc.identifier.yoktezid382491en_US
dc.language.isoengen_US
dc.publisherHatay Mustafa Kemal Üniversitesien_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectEnerjien_US
dc.subjectEnergy ; Fizik ve Fizik Mühendisliğien_US
dc.titleGrowth, characterization and solar cell potential of Cu2ZnSn4 thin filmsen_US
dc.title.alternativeCu2ZnSnS4 ince filmlerin büyütülmesi, karakterizasyonu ve güneş pili potansiyelien_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
382491.pdf
Boyut:
9.59 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
Tam Metin / Full Text
İndir

Koleksiyon

FBE Tez Koleksiyonu