Hide/Show Apps

PbTe Kuantum Noktacıklarının Yüzey Modifikasyon Tekniklerinin Tasarımı ve Singlet Fisyona Duyarlı Fotovoltaik Hücrelere Uygulanması

Kurşun bazlı kuantum noktacıkları küçük bant aralığı ve büyük Bohr yarıçapı gibi karakteristiközelliklere sahip olmaları nedeniyle güneş hücresi uygulamaları için seçkin adaylar olarakdeğerlendirilmektedir. Bu uygulama alanlarında etkin bir biçimde kullanılamamalarının altındayatan en temel neden ise atmosferik koşullara karşı oldukça hassas olmaları ve buna karşılıkyüzey kimyaları hakkında yeterli bilgiye sahip olmamamızdır. Oksitleyici reaktifler ilekarşılaşmaları durumunda kuantum noktacık yüzeyinde istenmeyen reaksiyonlargerçekleşmekte ve bu durum elektronları tuzaklayabilen yeni enerji seviyelerinin oluşumunayol açmaktadır. Buna ek olarak yüzeyde bulunan kusurlar sentez sırasında daoluşabilmektedir. Bu sebeple kuantum noktacık kalitesini artırmak ve yüzey özelliklerinikontrol altında tutacak yeni stratejiler belirlemek, sistematik bir çalışmayı gerektiren zorlu birkonudur. Projemizde PbTe kuantum noktacıklarının atmosferik koşullar altında göstermişolduğu yüksek hassasiyeti anlamaya yönelik sistematik çalışmalar yapılmış ve birçok yüzeymodifikasyon metodu geliştirilmiştir. Çalışmalarımız boyut, ligand konsantrasyonu, katalizörvarlığı ve saflaştırma metodu gibi deney koşullarının noktacık kararlılığını belirlemede büyükrol aldığını göstermiştir. Yüksek oleik asit konsantrasyonunda sentezlenen noktacıklarınatmosferik koşullarda daha kararlı oldukları görülürken sentez veriminin %50 oranındadüştüğü görülmüştür. Noktacık verimini artırmak amacıyla ortamına eklenen katalizör, sentezverimini radikal bir biçimde artırırken, noktacık kararlılığının azalmasına neden olmuştur.Noktacık kararlılığını sentez parametreleri ile bir dereceye kadar kontrol edebildiğimizigöstermemizin akabinde, PbTe kuantum noktacıkları için yüzey modifikasyon tekniklerigeliştirilmiştir. Birden fazla tekniğin bir arada kullanıldığı yüzey modifikasyon protokollerinin,uygulanan diğer yüzey geliştirme metotları arasından en etkin ve stratejik bir metot olduğusonucuna varılmıştır. Bu yolla üretilen ince filmlerin atmosferik koşullarda üstün kararlılıközelliklerine sahip olduğu görülmüştür. Bu sayede PbTe kuantum noktacık tabanlı ve teklifisyon prensibi ile çalışan ilk güneş hücreleri üretilmiştir.