Dergiler / Hacettepe Journal of Biology and Chemistry / 2021 / Cilt: 49 - Sayı: 2

Yük Rekombinasyonu Baskılanmış CdSeS/CdSe/ZnS QDSSC Tasarımı

Charge Recombination Suppressed CdSeS/CdSe/ZnS QDSSC Design

Sayfa
175–184
Yayın Tarihi
2022-10-17
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu durum QDSSC teknolojisinde çözül - mesi gereken birçok zorluk olduğunu göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Son yıllarda teorik olarak %44’e kadar enerji dönüşüm verimliliğine sahip olabileceği kanıtlanan Kuantum nokta duyarlı güneş hücrelerine (QDSSC) olan ilgi hızla artmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Teorik olarak yüksek olan verim değerine sahip olmasına karşın QDSSC’ler ile yapılan çalışmalarda elde edilen PCE bu değerlerden oldukça uzaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Bu durum QDSSC teknolojisinde çözül - mesi gereken birçok zorluk olduğunu göstermektedir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Son yıllarda teorik olarak %44’e kadar enerji dönüşüm verimliliğine sahip olabileceği kanıtlanan Kuantum nokta duyarlı güneş hücrelerine (QDSSC) olan ilgi hızla artmaktadır. Teorik olarak yüksek olan verim değerine sahip olmasına karşın QDSSC’ler ile yapılan çalışmalarda elde edilen PCE bu değerlerden oldukça uzaktadır. Bu durum QDSSC teknolojisinde çözül - mesi gereken birçok zorluk olduğunu göstermektedir. QDSSC teknolojisinde ki başlıca zorluklardan bir tanesi QDSSC’de mey- dana gelen ışınımsız yük rekombinasyonlarıdır. Bu sebeple bu çalışmada TiO 2 yüzey ile elektrolit ve QD yüzeyleri arasında meydana gelen yük rekombinasyonlarını baskılayabilmek için TiO 2 yüzeyinin literatürde en çok kullanılan CdS QD’lara alter - natif olarak CdSeS QD’ların kullanılması üzerinedir. Yapılan çalışmada CdS ve CdSeS QD’ların TiO 2 yüzeyine SILAR metoduyla kaplanırken, önceden sentezlenmiş olan CdSe QD kimyasal banyo birikimi metoduyla kaplanmıştır. Yüzeyler son olarak ZnS QD’lar ile tedavi edilmiştir. QDSSC’ler için en ideal CdSeS kaplama sayısını tespit edebilmek için optimizasyon çalışması ya - pılmıştır. Sonuç olarak TiO2/CdSeS4/CdSe/ZnS QDSSC’ler için Jsc ve Voc değerleri sırasıyla 8.799 mA/cm2 ve 0.795 V iken PCE değeri %4.452’e yükseltilmiştir.

Abstract

The interest in quantum dot sensitized solar cells (QDSSC), which has theoretically proved to have up to 44% energy con- version efficiency in recent years, is growing rapidly. Although it has theoretically high efficiency value, PCE obtained in studies with QDSSCs is far from these values. This situation shows that there are many difficulties to be solved in QDSSC technology. One of the main challenges in QDSSC technology is irradiated load recombination occurring in QDSSC. For this reason, in this study, it is about using CdSeS QDs as an alternative to the most used CdS QDs in the literature in order to supp- ress the load recombination between TiO2 surface and electrolyte and QD surfaces. In the study, while CdS and CdSeS QDs were coated on the TiO2 surface with SILAR method, the previously synthesized CdSe QD was coated with chemical deep deposition method. Surfaces were last treated with ZnS QDs. An optimization study was carried out to determine the ideal number of CdSeS coatings for QDSSCs. As a result, the Jsc and Voc values for TiO2/CdSeS4/CdSe/ZnS QDSSCs were 8.799 mA/ cm2 and 0.795 V, respectively, while the PCE value increased to 4.452%.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ELİBOL, E. (2022). Yük Rekombinasyonu Baskılanmış CdSeS/CdSe/ZnS QDSSC Tasarımı. Hacettepe Journal of Biology and Chemistry, Cilt: 49 - Sayı: 2, 175–184. https://ajindex.com/articles/528932

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. T. Takagahara, K. Takeda, Theory of the quantum confinement effect on excitons in quantum dots of indirect- gap materials, Phys. Rev. B., 46 (1992) 15578-15581
  2. G. Nootz, L.A. Padilha, L. Levina, V. Sukhovatkin, S. Webster, L. Brzozowski, E.H. Sargent, D.J. Hagan, E.W. Van Stryland, Size dependence of carrier dynamics and carrier multiplication in PbS quantum dots, Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys., 83 (2011) 155302
  3. M.C. Beard, Multiple exciton generation in semiconductor quantum dots, J. Phys. Chem. Lett., 2 (2011) 1282-1288
  4. M.C. Beard, A.G. Midgett, M.C. Hanna, J.M. Luther, B.K. Hughes, A.J. Nozik, Comparing multiple exciton generation in quantum dots to impact ionization in bulk semiconductors: Implications for enhancement of solar energy conversion, Nano Lett., 10 (2010) 3019-3027
  5. P. Ramasamy, N. Kim, Y.S. Kang, O. Ramirez, J.S. Lee, Tunable, bright, and narrow-band luminescence from colloidal indium phosphide quantum dots, Chem. Mater., 29 (2017) 6893-6899
  6. M. Greben, A. Fucikova, J. Valenta, Photoluminescence quantum yield of PbS nanocrystals in colloidal suspensions, J. Appl. Phys., 117 (2015) 144306
  7. V. Biju, S. Mundayoor, R. V. Omkumar, A. Anas, M. Ishikawa, Bioconjugated quantum dots for cancer research: Present status, prospects and remaining issues, Biotechnol. Adv., 28 (2010) 199-213
  8. F. Zhang, S. Wang, L. Wang, Q. Lin, H. Shen, W. Cao, C. Yang, H. Wang, L. Yu, Z. Du, J. Xue, L.S. Li, Super color purity green quantum dot light-emitting diodes fabricated by using CdSe/ CdS nanoplatelets, Nanoscale, 8 (2016) 12182-12188
  9. E. Elibol, Effects of different counter electrodes on performance of CdSeTe alloy QDSSC, Sol. Energy., 197 (2020) 519-526
  10. R. Li, J. Che, H. Zhang, J. He, A. Bahi, F. Ko, Study on synthesis of ZnO nanorods and its UV-blocking properties on cotton fabrics coated with the ZnO quantum dot, J. Nanoparticle Res., 16 (2014) 2581
  11. A.M. Smith, S. Nie, Next-generation quantum dots., Nat. Biotechnol., 27 (2009) 732-733
  12. W. Shockley, H.J. Queisser, Detailed balance limit of efficiency of p-n junction solar cells, J. Appl. Phys., 32 (1961) 510-519
  13. E. Elibol, N. Tutkun, Improving CdTe QDSSC’s performance by Cannula synthesis method of CdTe QD, Mater. Sci. Semicond. Process., 93 (2019) 304-316
  14. C.H. Wang, T. Te Chen, Y.F. Chen, M.L. Ho, C.W. Lai, P.T. Chou, Recombination dynamics in CdTe/CdSe type-II quantum dots, Nanotechnology, 19 (2008) 115702
  15. Y.F. Liu, J.S. Yu, In situ synt