Yüksek Verimliliğe Sahip Çok İnce CdTe Güneş Hücrelerinin Geliştirilmesi

Download

TVRZMU56VTE.pdf

Date

2016

Author

Ünalan, Emrah H.
Turan, Raşit
Yerci, Selçuk

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

125
views

140
downloads

Son zamanlarda, Kadmiyum Tellür (CdTe) tabanlı fotovoltaik güneş hücrelerinin performansında ciddi iyileşmeler görülmüştür. Kadmiyum Tellürün kullanımının ve üretiminin artmasıyla birlikte zaten sınırlı olan tellür kaynaklarının bu teknoloji için ciddi bir sıkıntı oluşturma ihtimali vardır. Bu yüzden, tellürün kullanımını azaltmak için yüksek soğurmaya sahip çok ince CdTe yapıları kullanılabilir. CdTe güneş hücrelerinin verimliliğini azaltmadan bu amaca ulaşılması durumunda üretim maliyetlerinin de azaltılması mümkün olacaktır. Mevcut yüksek verimlilikli CdTe güneş hücrelerin soğurucu kalınlıkları 2-10 mikron kalınlıklarındadır ve bu rakamın 1 mikronunun altına indirilme çalışmaları bugüne kadar genelde performansta artma değil azalmaya sebep olmuştur. vi Bu projenin amacı çok ince soğurucu CdTe kullanarak yüksek verimliliğe sahip güneş hücreleri üretmektir. Bu, kadmiyum sülfür (CdZnS)/CdTe ince yarıiletken p-n eklemleri ile kaplanmış şeffaf iletken oksit (transparent conductive oxide, TCO) nanoyapıları (Alüminyum-katkılı ZnO nanotel) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Nanoyapılı şeffaf iletken oksit üretimi ve bu ve CdZnS/CdTe kaplanmış nanoyapılardaki ışık etkileşimleri (soğurma ve saçılma) Orta Doğu Teknik Üniversitesi Güneş Enerjisi Araştırma ve Uygulama Merkezi (ODTÜ-GÜNAM) ekibi tarafından gerçekleştirilmiştir. Yarıiletken malzemelerin Alüminyum katkılı ZnO nanoyapıları üzerine metalorganik kimyasal buhar biriktirmesi (MOCVD) ile biriktirilmesi ve aygıt üretimi North Glyndwr Üniversitesi Güneş Enerjisi Araştırma Merkezi (Center for Solar Energy Research, CSER) ekibi tarafından yapılmıştır. MOCVD metodu ile üretilen yarıiletkenlerin nanotel gibi yoğun nanoyapıların yüzeyini çok iyi sarması açısından avantajlıdır. Bunun yanı sıra, MOCVD atmosfer basıncı altında katkılama yapma ve alaşım oluşturma konularında da esneklik sağlar. Bu projede, MOCVD sayesinde nanotellerin üzerine yarıiletken malzemeleri üretirken katkılayarak ve alışım oluşturarak daha önce başarıya ulaşılamamış olan verimli, çok ince CdTe soğurucu tabakası olan güneş hücreleri üretmeyi başarmış bulunmaktayız. ZnO nanotellerin ışığı saçtırma özelliği optik benzetimler ile oldukça uyumludur. Nanoteller ve düz yüzeyler üzerine üretilmiş olan güneş hücrelerinde benzer verimler elde edilmiştir. Nanoteller üzerine üretilmiş olan hücrelerde CdS kalınlığının daha fazla olmasından dolayı kısa devre akımını daha azdır. Işık kapanlama etkisine bağlı olarak kuantum verimliliğindeki artış benzer verim elde edilmesinin nedenidir. Bu kısa sürede gerçekleştirilen projede elde edilen olumlu sonuçlar bizi nanoteller kullanarak çok ince CdTe tabakasına sahip CdTe hücre üretimi konusunda heveslendirdi. Projenin başarıyla bitirilmesi British Council’in İngiltere ekibine verdiği finansal destek ve ODTÜ’de akademisyen, doktora ve yüksek lisans öğrencilerinin öz verili çalışmaları sayesinde gerçekleştirilmiştir. TÜBİTAK’a bizi bu işbirliğine oluşturdukları ikili işbirliği çağrılısı ile motive etmesi nedeniyle teşekkür ederiz.

URI

https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRZMU56VTE
https://hdl.handle.net/11511/50368

Collections

Department of Electrical and Electronics Engineering, Project and Design

Suggestions

OpenMETU
Core

Yüksek Verimli ve Düşük Maliyetli Tandem Perovskit / Silisyum Güneş Pillerinin Tasarımı ve Üretimi Turan, Raşit; Yerci, Selçuk(2017) İki yıl süre ile TÜBİTAK 2543 - CRNST ile İkili İşbirliği Programı çerçevesinde desteklenenprojenin final raporunun araştırma sonuçları aşağıda verilmektedir.Bu projenin amacı geniş bant aralıklı sahip perovskit güneş gözesi, iç içe geçmiş parmaklı(interdigitated) arka kontaklı (IBC) silisyum güneş gözesi ve bu iki yapının bir araya getirilmesiile perovskit/silisyum tandem güneş gözesi geliştirmektir. Tandem yapısının yüksek verimliliğesahip silisyum göze üzerine geniş bant aralıklı ve dolayısıyla daha fazl...
Simulations of a large scale solar thermal power plant in Turkey using concentrating parabolic trough collectors Usta, Yasemin; Baker, Derek Keıth; Kaftanoğlu, Bilgin; Department of Mechanical Engineering (2010) In this study, the theoretical performance of a concentrating solar thermal electric system (CSTES) using a field of parabolic trough collectors (PTC) is investigated. The commercial software TRNSYS and the Solar Thermal Electric Components (STEC) library are used to model the overall system design and for simulations. The model was constructed using data from the literature for an existing 30-MW solar electric generating system (SEGS VI) using PTC’s in Kramer Junction, California. The CSTES consists of a P...
Design of high-efficiency dye-sensitized nanocrystalline solar cells Yavuz, Halil İbrahim; Özenbaş, Ahmet Macit; Erçelebi, Ayşe Çiğdem; Department of Metallurgical and Materials Engineering (2014) Nanocrystalline dye sensitized solar cells (DSSC) technology continues to develop as a better alternative to the silicon based solar cells, which are commercialized. This study aims at finding low cost and highly efficient DSSC design and production methods via examination of effects of both photoanode structure and photon-electron generation mechanism on photoanode layers. This will contribute to the commercialization of DSSC technology. Photoanode structure is examined in four groups; transparent conducti...
Site selection for floating photovoltaic (PV) panels on 8 HEPP reservoirs in Turkey by using analytical hierarchical process (AHP) Göllü, Kaan; Oğuz, Elif; Department of Civil Engineering (2022-9) Energy production from Floating Photo Voltaic (FPV) systems is a promising field of technology that is expected to play an increasingly significant role in worldwide energy demand. FPV is a great alternative to traditional solar energy since it can increase the existing energy yield while supporting the electrical infrastructure and hydropower stations. Encompassing multifaceted criteria, site selection is a critical component in determining the overall success of FPVs. The purpose of this study is to prese...
Investigation of temperature profile in high temperature PEM fuel cell Çağlayan, Dilara Gülçin; Eroğlu, İnci; Devrim, Yılser; Department of Chemical Engineering (2016) High temperature polymer electrolyte membrane fuel cells (HT-PEMFC) are promising alternative energy sources for the future. As an advantageous tool in the design of a system, modeling requires less time compared to the experiments as well as its low cost. This study includes both isothermal and non-isothermal three-dimensional mathematical models for a HT-PEMFC having an active area of 25 cm2. Governing equations are solved by using Comsol Multiphysics 5.0 “Batteries & Fuel Cells” module, which is a commer...

Citation Formats

E. H. Ünalan, R. Turan, and S. Yerci, “Yüksek Verimliliğe Sahip Çok İnce CdTe Güneş Hücrelerinin Geliştirilmesi,” 2016. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRZMU56VTE.