Selenyum Katkılı Çinko Oksit`in Yapısal ve Elektronik Özelliklerinin Teorik İncelenmesi

Authors : Veysel ÇELİK

Pages : 1005-1012

Doi:10.21597/jist.1227809

View : 105 | Download : 57

Publication Date : 2023-06-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Sahip olduğu elektronik özelliklerden dolayı Çinko Oksit insert ignore into journalissuearticles values(ZnO); yeni nesil güneş pillerinde kullanılan önemli malzemelerdendir. Ancak saf ZnO’nun güneşten gelen ışınlar ile çalışma veriminin arttırılması gerekmektedir. Yabancı atomlar ile katkılama bu anlamda önemli tekniklerden biridir. Bu çalışmada ZnO kristalinin Se atomu ile katkılanması teorik olarak incelenmiştir. Hesaplamalarda yoğunluk fonksiyoneli teorisi insert ignore into journalissuearticles values(YFT); kullanıldı. Ancak teorinin bilinen hatalarını düzeltmek için hesaplamalarda YFT+U düzeltmesi yapıldı. Bu metot ile saf ZnO’nun bant aralığı 3.27 eV değerinde hesaplandı. Bu değer deneysel değer olan 3.44 eV değerine yakındır. Se atomu kristal yapı içerisinde yerel bozulmalara yol açmaktadır. Ancak bu bozulmalar ZnO kristalinin karakteristik özelliklerini kayda değer değiştirmemektedir. Se ile katkılama esas olarak elektronik yapıda değişime yol açmaktadır. Daha fazla değerlik elektronuna sahip Se ile Zn atomu yer değiştirdiğinde bant aralığında, valans bant maksimumunun üzerinde safsızlıktan kaynaklanan iki dolu enerji seviyesi oluşmaktadır. Oluşan bu enerji seviyeleri ZnO’nun görünür bölgedeki ışığın absorpsiyonu aktivitesini artırmaktadır. Elde edilen diğer bir önemli veri ise Se katkılı ZnO kristalinde oksijen eksikliğinin olmasının görünür bölgedeki absorpsiyon aktivitesini olumlu yönde etkilemesidir.
Keywords : Selenyum, Çinko Oksit, YFT U, Katkılama, Güneş hücreleri

ORIGINAL ARTICLE URL