Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/11013
Title: Manufacturing and characterization of perovskite thin films using novel methods
Other Titles: Özgün yöntemler ile perovskit ince filmlerin imalatı ve karakterizasyonu
Authors: Sarı, Emre
Tekin, Hüseyin Cumhur
Bıyıklı, Ozan
Keywords: Perovskites
Ultrasonic spraying
Solar cells
Thin films
Issue Date: Jul-2020
Publisher: Izmir Institute of Technology
Source: Bıyıklı, O. (2020). Manufacturing and characterization of perovskite thin films using novel methods. Unpublished master's thesis, İzmir Institute of Technology, İzmir, Turkey
Abstract: Perovskite photovoltaics is a promising technology due to its low-cost fabrication and high efficiency. Since their first demonstration in 2009, efficiencies of perovskite solar cells (PSCs) increased unprecedently fast from 3.81% to 25.2% in 10 years. The most common method for the deposition of the absorber layer of the perovskite solar cells is the spin-coating method, which is not a scalable method, and this method is an obstacle to their commercialization. Efficiencies obtained with scalable methods are currently lower than that of the spin-coating method. In this thesis, among the scalable deposition methods, a novel ultrasonic spray-coating was used by adding antisolvent vapor to the system. The antisolvent quenching technique, that is commonly used to improve the crystalline quality of the film by spin-coating was successfully adapted for ultrasonic spray coating. The interaction between diethyl ether (DE) vapor, which is used as an antisolvent, and MAPb(I(3-x)Brx)3 precursor solution (where the solvent is DMF:DMSO, 4:1) was utilized to improve the crystalline quality of the perovskite film. As a result of this interaction, the intermediate phase was observed. The transition to the intermediate phase is supported by data from characterization methods such as optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffraction (XRD), and current-voltage measurement. Furthermore, n-i-p devices with the FTO/c-TiO2/m-TiO2/MAPb(I(1-x)Brx)3/Spiro-OMeTAD architecture were produced with different antisolvent vapors and their efficiencies was compared. It was observed that devices using DE vapor reach higher efficiencies than devices without any antisolvent vapor.
Perovskit fotovoltaikler düşük maliyetli üretimi ve yüksek verimlilikleri nedeniyle umut verici bir teknolojidir. 2009'daki ilk gösterimlerinden bu yana perovskite güneş pillerinin verimliliği 10 yılda %3.81'den %25.2'ye görülmemiş bir hızla ulaşmıştır. Perovskit güneş pillerinin emici tabakasının biriktirilmesi için kullanılan en yaygın yöntem dönel kaplamadır. Ölçeklenebilir bir yöntem olmayan dönel kaplama ile üretilen perovskit güneş pilleri ticarileşememektedir. Bu tezde ölçeklenebilir bir metot olan ultrasonik sprey ile kaplama yöntemi, sisteme antisolvent buharı dahil edilerek kullanılmıştır. Dönel kaplama ile perovskit ince filmlerdeki kristal kalitesini artırmak amacıyla kullanılan antisolvent sönümleme tekniği ultrasonik sprey kaplama ile başarıya ulaşmıştır. Antisolvent olarak kullanılan dietil eter (DE) buharı ve hacmen 4:1 oranındaki DMF:DMSO solventlerinin içinde bulunan MAPb(I(1-x)Brx)3 öncül solüsyonunun etkileşimi gerçekleştirilmiştir. Bu etkileşim sonucunda ara faz gözlemlenmiştir. Ara faza geçiş, optik mikroskopi, tarayıcı elektron mikroskopisi (SEM), X-Işını Kırınımı (XRD) ve akım- gerilim ölçümleri ile karakterize edilmiş ve bu karakterizasyon yöntemlerinden elde edilen verilerle desteklenmiştir. FTO/c-TiO2/m-TiO2/MAPb(I(1-x)Brx)3/Spiro-OMeTAD mimarisine sahip n-i-p cihazlar farklı antisolvent buharlarıyla üretilmiş ve verimleri kendi aralarında karşılaştırılmıştır. DE buharı uygulanan cihazların herhangi bir antisolvent buharı uygulanmayan cihazlara nazaran daha yüksek verimlere ulaştığı görülmüştür.
Description: Thesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Photonics, Izmir, 2020
Includes bibliographical references (leaves: 61-71)
Text in English; Abstract: Turkish and English
URI: https://hdl.handle.net/11147/11013
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Files in This Item:
File SizeFormat 
10178534.pdf2.75 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record



CORE Recommender

Page view(s)

612
checked on Feb 23, 2024

Download(s)

340
checked on Feb 23, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.