Cu2ZnSnS4 ince film güneş hücrelerinin verim çalışmaları

Thesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Energy Engineering, Izmir, 2018Includes bibliographical references (leaves: 82-91)Text in English; Abstract: Turkish and EnglishCu2ZnSnS4 (CZTS) is a promising candidate as an absorber layer for thin film solar cells due to not only its low cost but also nontoxic properties contrary to alternative materials such as CdTe and Cu(In,Ge)Se2 (CIGS). Recently, CZTS and similar chalcogenides have attracted remarkable attention because of their suitable properties. In my thesis; I studied the efficiency of Cu2ZnSnS4 thin film solar cells for various stoichiometric cases. Besides, the effect of back contact, buffer layer thickness and sulfurization time were investigated. CZTS thin films were fabricated by DC magnetron sputtering method on Molybdenum (Mo) coated Soda Lime Glass (SLG) and Ti foil substrates. Cu, Sn, Zn, Cu layers were, respectively, deposited on the substrates, and then sulfurization process was followed as the second step in the growth process to obtain a desirable CZTS formation. The as grown CZTS structure was investigated using Raman and X-Ray Diffraction (XRD) spectroscopies. Scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the surface morphology of the films. Energy dispersive spectroscopy (EDS) was used to define the chemical structure of the surface of the films. Next, a CdS buffer layer was deposited on CZTS absorber layer using CBD method at 85oC for varying times (60, 75 and 90 min). Then, ZnO and Al doped ZnO (AZO) layers were deposited on CdS. J-V curves were obtained for SLG/Mo/CZTS/CdS/ZnO/AZO solar cell structure. The photovoltaic characteristic of solar cells was studied and their dependence on CdS deposition time were found. Among all the device we produced, the highest efficiency was obtained for the device with the lowest CdS deposition time. In addition; effect of sulfurization time on the solar cell conversion efficiency was studied.Cu2ZnSnS4 (CZTS) sadece ucuz maliyetli olması nedeniyle değil aynı zamanda CdTe ve Cu(In,Ge)Se2 (CIGS) ile karşılaştırıldığında zehirli olmaması dolayısıyla ince film güneş hücrelerinde kullanılan soğurucu katman tabakası için ümit vadeden bir adaydır. Son zamanlarda, CZTS ve benzer dörtlü bileşikler uygun özellikleri bakımından dikkat çekmektedir. Bu tezde; çeşitli stokiometrik durumlar için Cu2ZnSnS4 ince film güneş pillerinin verimlilik çalışmalarını inceledik. Ayrıca, arka kontak, tampon tabaka kalınlığı ve sülfürizasyon süresinin etkisi araştırıldı. CZTS ince filmleri, Molibden (Mo) kaplı cam alttaş üzerine ve Titanyum (Ti) folyo üzerine DC magnetron saçtırma yöntemi ile üretilmiştir. Cu, Sn, Zn, Cu tabakaları sırasıyla alttaş üzerine biriktirilmiştir ve bunu CZTS yapısına ulaşmak için ikinci adım olarak sülfürleme süreci takip etmiştir. Büyütülen CZTS yapısı Raman ve X-Ray Saçtırma (XRD) analizi kullanılarak incelenmiştir. Yüzey yapısının incelenmesi için taramalı elektron mikroskopu (SEM) kullanılmıştır. Dahası, enerji dağıtıcı spektroskopisi (EDS) kullanılarak filmlerin yüzeylerinin kimyasal yapısı tanımlanmıştır. Mo kaplı camın alttaş olarak kullanılmasıyla devam edilen çalışmada, CdS tampon katmanı farklı zamanlarda (60,75 ve 90 dak) kimyasal banyo biriktirme metoduyla 85 oC’de CZTS soğurucu tabaka üzerine biriktirilmiştir. Sonrasında, güneş hücresi aygıtını tamamlamak amacıyla, ZnO ve Al katkılı ZnO (AZO) tabakaları CdS katmanı üzerine biriktirilmiştir. SLG/Mo/CZTS/CdS/ZnO/AZO güneş hücresi yapısı için J-V eğrileri saptanmıştır. Güneş hücrelerinin fotovoltaik özelliği incelenmiş ve CdS birikim süresine bağlılığı bulunmuştur. En yüksek verimlilik CdS'nin en düşük biriktirme süresi için elde edilmiştir. Buna ek olarak; güneş hücresi verimi üzerinde sülfürleme süresinin etkisi araştırılmıştır.TUBITAK project number: 114F34

Cu2ZnSnS4 ince film güneş hücrelerinin verim çalışmaları

Thesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Energy Engineering, Izmir, 2018Includes bibliographical references (leaves: 82-91)Text in English; Abstract: Turkish and EnglishCu2ZnSnS4 (CZTS) is a promising candidate as an absorber layer for thin film solar cells due to not only its low cost but also nontoxic properties contrary to alternative materials such as CdTe and Cu(In,Ge)Se2 (CIGS). Recently, CZTS and similar chalcogenides have attracted remarkable attention because of their suitable properties. In my thesis; I studied the efficiency of Cu2ZnSnS4 thin film solar cells for various stoichiometric cases. Besides, the effect of back contact, buffer layer thickness and sulfurization time were investigated. CZTS thin films were fabricated by DC magnetron sputtering method on Molybdenum (Mo) coated Soda Lime Glass (SLG) and Ti foil substrates. Cu, Sn, Zn, Cu layers were, respectively, deposited on the substrates, and then sulfurization process was followed as the second step in the growth process to obtain a desirable CZTS formation. The as grown CZTS structure was investigated using Raman and X-Ray Diffraction (XRD) spectroscopies. Scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the surface morphology of the films. Energy dispersive spectroscopy (EDS) was used to define the chemical structure of the surface of the films. Next, a CdS buffer layer was deposited on CZTS absorber layer using CBD method at 85oC for varying times (60, 75 and 90 min). Then, ZnO and Al doped ZnO (AZO) layers were deposited on CdS. J-V curves were obtained for SLG/Mo/CZTS/CdS/ZnO/AZO solar cell structure. The photovoltaic characteristic of solar cells was studied and their dependence on CdS deposition time were found. Among all the device we produced, the highest efficiency was obtained for the device with the lowest CdS deposition time. In addition; effect of sulfurization time on the solar cell conversion efficiency was studied.Cu2ZnSnS4 (CZTS) sadece ucuz maliyetli olması nedeniyle değil aynı zamanda CdTe ve Cu(In,Ge)Se2 (CIGS) ile karşılaştırıldığında zehirli olmaması dolayısıyla ince film güneş hücrelerinde kullanılan soğurucu katman tabakası için ümit vadeden bir adaydır. Son zamanlarda, CZTS ve benzer dörtlü bileşikler uygun özellikleri bakımından dikkat çekmektedir. Bu tezde; çeşitli stokiometrik durumlar için Cu2ZnSnS4 ince film güneş pillerinin verimlilik çalışmalarını inceledik. Ayrıca, arka kontak, tampon tabaka kalınlığı ve sülfürizasyon süresinin etkisi araştırıldı. CZTS ince filmleri, Molibden (Mo) kaplı cam alttaş üzerine ve Titanyum (Ti) folyo üzerine DC magnetron saçtırma yöntemi ile üretilmiştir. Cu, Sn, Zn, Cu tabakaları sırasıyla alttaş üzerine biriktirilmiştir ve bunu CZTS yapısına ulaşmak için ikinci adım olarak sülfürleme süreci takip etmiştir. Büyütülen CZTS yapısı Raman ve X-Ray Saçtırma (XRD) analizi kullanılarak incelenmiştir. Yüzey yapısının incelenmesi için taramalı elektron mikroskopu (SEM) kullanılmıştır. Dahası, enerji dağıtıcı spektroskopisi (EDS) kullanılarak filmlerin yüzeylerinin kimyasal yapısı tanımlanmıştır. Mo kaplı camın alttaş olarak kullanılmasıyla devam edilen çalışmada, CdS tampon katmanı farklı zamanlarda (60,75 ve 90 dak) kimyasal banyo biriktirme metoduyla 85 oC’de CZTS soğurucu tabaka üzerine biriktirilmiştir. Sonrasında, güneş hücresi aygıtını tamamlamak amacıyla, ZnO ve Al katkılı ZnO (AZO) tabakaları CdS katmanı üzerine biriktirilmiştir. SLG/Mo/CZTS/CdS/ZnO/AZO güneş hücresi yapısı için J-V eğrileri saptanmıştır. Güneş hücrelerinin fotovoltaik özelliği incelenmiş ve CdS birikim süresine bağlılığı bulunmuştur. En yüksek verimlilik CdS'nin en düşük biriktirme süresi için elde edilmiştir. Buna ek olarak; güneş hücresi verimi üzerinde sülfürleme süresinin etkisi araştırılmıştır.TUBITAK project number: 114F34

Kıbrıs Barış Harekatı sonrası Türkiye’nin durumu

Ankara : İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi İktisadi, İdari ve Sosyal Bilimler Fakültesi, Tarih Bölümü, 2014.This work is a student project of the The Department of History, Faculty of Economics, Administrative and Social Sciences, İhsan Doğramacı Bilkent University.by Dikkaya, Fahri

Influence of sulfurization temperature on Cu2ZnSnS4 absorber layer on flexible titanium substrates for thin film solar cells

In this study, the effect of sulfurization temperature on the morphology, composition and structure of Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin films grown on titanium (Ti) substrates has been investigated. Since Ti foils are flexible, they were preferred as a substrate. As a result of their flexibility, they allow large area manufacturing and roll-to-roll processes. To understand the effects of sulfurization temperature on the CZTS formation on Ti foils, CZTS films fabricated with various sulfurization temperatures were investigated with several analyses including x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), x-ray photoelectron spectroscopy and Raman scattering. XRD measurements showed a sharp and intense peak coming from the (112) planes of the kesterite type lattice structure (KS), which is strong evidence for good crystallinity. The surface morphologies of our thin films were investigated using SEM. Electron dispersive spectroscopy was also used for the compositional analysis of the thin films. According to these analysis, it is observed that Ti foils were suitable as substrates for the growth of CZTS thin films with desired properties and the sulfurization temperature plays a crucial role for producing good quality CZTS thin films on Ti foil substrates.TUBITAK (114F341