IImproved performance of CdS powder-based hybrid solar cells through surface modification

Authors : Salih YILMAZ, Ahmet ÜNVERDİ, Murat TOMAKİN, İsmail POLAT, Emin BACAKSIZ

Pages : 1315-1323

Doi:10.17714/gumusfenbil.893925

View : 22 | Download : 10

Publication Date : 2021-10-15

Article Type : Research Paper

Abstract :CdS-tabanlı hibrit güneş pillerinde, CdS'nin yüzey modifikasyon etkileri organik Eosin-Y, indolin D205 ve Ru bazlı N719 ve N3 boyaları vasıtasıyla incelendi. CdS örneklerini İndiyum-Kalay Oksit (ITO) kaplı cam altlıklar üzerinde büyütmek için, sırasıyla kimyasal banyo çökeltme (CBD) ve doktor bıçak yöntemleri kullanıldı. Boya kaplamaları olan ve olmayan CdS örneklerinin yüzeyine P3HT materyali, spin kaplama (spin-coater) cihazı yardımıyla kaplandı. Devamında Ag pasta, hibrit güneş pillerini tamamlamak için P3HT yüzeyine çökeltildi. Yapısal analiz, CdS tozlarının kübik yapıda ve (111) tercihli yönelime sahip olduğunu gösterdi. Morfolojik analiz, CdS tozlarının hiyerarşik morfolojide olduğunu ve morfolojinin hem N3 boyası hem de P3HT tabakasının çökeltilmesiyle birlikte taneli ve gözenekli yapıya döndüğünü gösterdi. Soğurma (absorbsiyon) grafikleri, Eosin-Y boya kaplamasının CdS örneklerinin soğurma değerinde bir artışa yol açtığını gösterdi. Boya kaplamasının, CdS tabanlı heteroyapının fotolüminesans şiddetinde azalma oluşturması, etkin bir eksiton ayrışması elde edildiğini ortaya koymaktadır. Hibrit güneş pillerinin akım yoğunluğu-voltaj (J-V) karakteristiklerinden, Eosin-Y modifikasyonlu güneş pilinin veriminin % 0.135 olarak en yüksek değerde olduğu tespit edildi. Bu durum, Eosin-Y boyası ile yapılan yüzey modifikasyonunun, yük ayrışmasında oluşturduğu iyileşmeden dolayı, CdS ve P3HT ikili yapısının arasında daha iyi bir ara yüzey teması sağladığını ispatlamaktadır.
Keywords : CBD, CdS tozu, Hibrit güneş pilleri, P3HT, Yüzey modifikasyonu