Yeni Nesil Organik Fotovoltaik Teknolojiler Doç.Dr.Dr. Ceylan ZAFER Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü, ceylan.zafer@ege.edu.

Benzer belgeler
A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 5. HAFTA

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 4. HAFTA

GÜNE LLER GÜNE LLER Güne pilleri, üzerlerine gelen güne ının (foton) enerjisini elektrik enerjisine dönü

ORGANİK TABANLI GÜNEŞ HÜCRELERİNİN YAPISAL VE FOTOVOLTAİK ÖZELLİKLERİNİN TANIMLANMASI

PV PANELLERİN YAPISI VE PANELLERDEN ELEKTRİK ÜRETİMİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ

ORGANİK BOYA ESASLI NANOKRİSTAL YAPILI İNCE FİLM GÜNEŞ PİLİ ÜRETİMİ

MEYVE SUYUNDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ

Organik Tabanlı Güneş Hücreleri: Boya duyarlı güneş hücrelerinde kullanılabilecek boyarmaddelerin sentezi

BULGULAR SONUÇ VE TARTIŞMA ÖNERİLER...9 KAYNAKÇA...9

Fotovoltaik Teknoloji

ORGANİK NANOMALZEMELER KULLANILARAK ÜRETİLEN FOTOVOLTAİK TEKSTİL YAPISININ ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ FOTOELEKTROLİZ YOLUYLA HİDROJEN ÜRETİMİ

YENİ BİR İLETKEN POLİMER: POLİ(3,8 DİAMİNOBENZO[c]SİNNOLİN) ELEKTROKİMYASAL ÜRETİMİ VE ELEKTROKROMİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

FOTOVOLTAİK (PV) TEKNOLOJİLERİ. Prof. Dr. Süleyman ÖZÇELİK

SOLAREX İSTANBUL Güneş Enerjisi & Teknolojileri Fuarı

mono- ve di-nükleer KOMPLEKSLERİN SPEKTROFOTOMETRİK, ELEKTROKİMYASAL

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM

Optoelektronik Malzemeler ve Cihazlar (CEAC 555) Ders Detayları

Atomlar, dış yörüngedeki elektron sayısını "tamamlamak" üzere, aşağıdaki iki yoldan biri ile bileşik oluştururlar:

EU KATKILI TİO2 İNCE FİLMLERİNİN KARAKTERİZASYONU ve TERS-YÜZ POLİMER GÜNEŞ PİLİNE UYGULANMASI

Trakya University Journal of Engineering Sciences

İÇİNDEKİLER 2

OPTİK MALZEMELER ARAŞTIRMA GRUBU. Metal Oksit Nano Parçacıkların 3. dereceden Doğrusal Olmayan Optik Özellikleri. Tuğçe YİĞİT

İçerik. Giriş. Yakıt pili bileşenlerinin üretimi. Yakıt pili modülü tasarımı ve özellikleri. Nerelerde kullanılabilir?

Doç.Dr.Vildan BiLGiN. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi - Fizik Bölümü

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 3. HAFTA

T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

Optoelektronik Malzemeler ve Cihazlar (CEAC 555) Ders Detayları

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 8. HAFTA

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

GÜNEŞ ENERJİSİYLE DAMLA SULAMA SİSTEMLERİ İÇİN TASARIM ÖLÇÜTLERİ

Dr. Fatih AY. Tel: ayfatih@nigde.edu.tr

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV)

Güneşten yayılan ışınım enerjisinden; yüksek sıcaklıkta ısı enerjisi üretmek veya Fotovoltaik (PV) etki ile doğrudan elektriğe dönüştürmek amacıyla

Maddenin Mekanik Özellikleri

PLASTİKLEŞTİRİLMİŞ PVC FİLMLERİNİN SU BUHARI TAŞINIM ÖZELLİKLERİ

İLERİ YAPI MALZEMELERİ-2 MALZEME ÖZELLİKLERİ

İstanbul Medeniyet Üniversitesi. Fen Fakültesi Kimya Bölümü Akademik Kurul Toplantısı Aralık

Eleco 2014 Elektrik Elektronik Bilgisayar ve Biyomedikal Mühendisliği Sempozyumu, Kasım 2014, Bursa

SPEKTROSKOPİK ELİPSOMETRE

ÖZGEÇMİŞ ve ESERLER. : Enerji Sistemleri Mühendisliği, Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi, Karaman-Turkey, 70100

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI

12. Ders Yarıiletkenlerin Elektronik Özellikleri

Geleceğin Enerji Çözümleri

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

İÇİNDEKİLER 1: KRİSTALLERDE ATOMLAR...

ATILIM OPTOELEKTRONİK MALZEMELER VE SOLAR ENERJİ LABORATUVARI

Yeni Nesil Optik ve Elektronik Malzemeler: Tasarım Sentez ve Uygulamalar

Mikromorf Fotovoltaik Paneller. Mimta Mimarlık Taahhüt Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti. 1

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği. h$p://

İstatistiksel Mekanik I

ÖZGEÇMİŞ. 6. Yayınlar ULUSAL ve ULUSLARARASI BİLİMSEL TOPLANTI KONFERANSLAR

Bölüm 14 & Bölüm 15: Polimerlerin Yapısı ve Özellikleri

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

ORGANIC PHOTOVOLTAIC SOLAR CELLS

TEKNOLOJĐK UYGULAMALARDA KĐMYANIN ROLÜ

FOTOVOLTAİK SEKTÖRÜ TEDARİK ZİNCİRİ BAKIŞI. Dr. Baha Kuban - CleanGlobe

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: KİM 2013

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ. Rektörlüğü ne. Fakültemizde bulunan Ar-Ge Laboratuarı 2014 Yılı Faaliyet Raporu ektedir.

SİLİSYUM ESASLI İNTERMETALİK BİLEŞİKLER

Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği SÜPERKAPASİTÖRLER

Fotovoltaik Performans Testleri ve İzlenebilirlik

Uzaktan Algılama Teknolojileri

Akış kanalı genişliğinin pem tipi yakıt hücresi performansına etkisinin incelenmesi

KATI YALITIM MALZEMELERİ POLİETİLEN KÖPÜK

İÇİNDEKİLER TEMEL KAVRAMLAR Atomlar, Moleküller, İyonlar Atomlar Moleküller İyonlar...37

2016 yılında başlayan/devam eden Yüksek Lisans 2 18 Doktora -- 4 TOPLAM 2 23

Your partner for Photovoltaik.

Malzemelerin elektriksel özellikleri

YAKIT PİLLERİ. Hazırlayan: Doç. Dr. Hüseyin BULGURCU MAYIS KAYNAK:

TÜBİTAK-MAM / Kimya Enstitüsü (KE) 08 Kasım 2013

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (GES) BİLGİLENDİRMESİ

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler

Epoksi dispersion: Bağlayıcı madde ve astar Bununla zeminler güzel olur!

FOTOVOLTAİK ZnO: Ge NANOKOMPOZİT İNCE FİLMLERİN HAZIRLANMASI VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ERGİMİŞ KARBONATLI YAKIT PİLİ SİMÜLASYONU

GEÇĐRĐMLĐ ELEKTRON MĐKROSKOBU

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi

Küçük ve Mikro Ölçekli Enerji Yatırımları için Hibrit Enerji Modeli

FOTOVOLTAIK HÜCRELERIN YAPıSı VE ÇALıŞMA PRENSIPLERI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI

Güneş Enerjisi ile Elektrik Üretimi. Yöntem ve Teknolojiler 19 Aralık 2008 Emre Songür

YMN59 YAKIT HÜCRELERİ İÇİN NANO BOYUTTA YİTRİYUM OKSİT STABİLİZE ZrO 2 (YSZ) ELEKTROLİT HAZIRLAMA YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

3.1 ATOM KÜTLELERİ MOL VE MOLEKÜL KAVRAMLARI Mol Hesapları SORULAR

Enerji Band Diyagramları

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

GÜNEŞ ENERJİSİNDEN FOTOVOLTAİK YÖNTEMLE ELEKTRİK ÜRETİMİNDE GÜÇ DÖNÜŞÜM VERİMİ VE ETKİLİ ETMENLER

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

Kimyasal Depolama Yöntemiyle Elde Edilen CdSe Filmlerinin Elektriksel Karakteristikleri

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

ÖMER ÇETİN Araştırmacı

Fotoelektronik Elemanlar ve Katlanabilir Teknoloji

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. Tüm Ders Kodları Havuzu

Transkript:

Yeni esil Organik Fotovoltaik Teknolojiler Doç.Dr.Dr. Ceylan ZAFER Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü, ceylan.zafer@ege.edu.tr 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu

İçerik Organik Fotovoltaik Teknolojiler: Boya Duyarlaştırıcılı Güneş Hücreleri Elektrolitli Hücreler Katı-Hal Hücreler Perovskite Güneş Hücreleri Plastik Güneş Hücreleri Moleküler Güneş Hücreleri (Tang Hücresi) Polimer Güneş Hücreleri Organik Fotovoltaik Teknolojilerde Endüstriyel Gelişmeler 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 2

6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 3

GÜEŞ IŞIIMI SPEKTRUMU 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 4

I. 1inci esil Tek kristal Si II. FOTOVOLTAİK HÜCRE TEKOLOJİLERİ Çok kristal Si 2nci esil (Düşük maliyetli-ince Film Teknolojisi) Amorf Si İnce Film Si III. CuInSe 2 CdTe 3üncü esil Organik Boya Duyarlaştırıcılı Güneş Hücreleri Plastik Güneş Hücreleri (moleküler ve polimerik) Yüksek verimli çok kavşaklı tandem güneş hücreleri Sıcak elektron dönüştürücüleri Kuantum parçacık güneş hücreleri Çoklu eksiton üretimi (MEG) Ara-band Güneş Hücreleri (İntermediate band Solar cells) 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 5

Fotovoltaik Hücre Verimleri (Laboratuvar) 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 6

Tek Eklemli Geleneksel PV Pil 1 e - - h + çifti/foton; tam sıcak taşıyıcı sönümlenmesi Enerji e - Isıl kayıp η max = 32% (Schockley-Queisser Limit) e - hν p-tipi n-tipi Kullanılabilir foto-gerilim(qv) Isıl Kayıp h + 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 7

Duyarlaştırma: Fotosentez 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 8

Boya Duyarlaştırıcılı Güneş Hücreleri (DSSC) Cam TCO Platin Elektrolit Boya TiO 2 TCO Cam 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 9

Tarihsel Gelişim Boya duyarlaştırıcılı güneş hücreleri (DSSC), inve film güneş hücreleri sınıfında yer alan düşük maliyetli fotovoltaik sistemlerdir. Boya duyarlaştırıcılı güneş hücreleri, aynı zamanda Graetzel hücresi olarak da bilinir, ilk olarak 1988 yılında M. Graetzel ve Brian O Regan tarafından UC Berkley de keşfedilmiş ve sonrasında 1991 yılında aynı kişiler tarafından École Polytechnique Fédérale de Lausanne da (EPFL) geliştirilerek ature dergisinde yayınlanmıştır. Michael Graetzel, 2010 yılında Millenium Teknoloji Ödülü ile ödüllendirildi. 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 10

DSSC lerde Yük Taşınımı ve Enerji Dengesi 2 e - S + /S* 1 Boyanın Uyarılması 4 e - 2 Elektron Aktarımı e - 1 S/S + e - 5 I - /I 3 - Redox Couple 3 Yüklerin Toplanması Dye 3 TiO 2 e - 4 Elektrolitin İndirgenmesi e - e - 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 5 Boyanın Rejenerasyonu 11

DSSC asıl Çalışır? e CB 4,2eV S*/S+ 3,7eV ELEKTROLİT (I - /I 3- ) Platin Electrode T C O E F TiO 2 7,4eV Boya 6,1eV e e V=V oc 4,85 ev 4,7eV e VB S/S+ Yük 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 12

DSSC Optimizasyon Parametreleri Elektrotlar TCO İletkenliği Geçirgenlik Yarıiletken Malzemeler Bant Boşluğu Kusurlar Parçacık Boyutu Yüzey Alanı Elektrolit Difüzyon Sabiti Redoks Potansiyeli Katkılar Yükseltgenme Derecesi Buhar Basıncı Boya Soğurma sabiti Spektral Kaplama Alanı Kararlılık Elektron transfer hızı 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 13

ano-kristal Elektrotlar ve Oksit Yarıiletkenler Foto-korozyona karşı sahip oldukları kararlılık. Görünür bölgede saydam(e G > 3eV). Yüksek yüzey alanı. Toksik değil. Düşük maliyet. 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 14

A MORFOLOJİ B C Şekil 5.1. a) 100nm kalınlığındaki gözeneksiz TiO 2 filminin görüntüleri, b) 10µm kalınlığındaki gözenekli TiO 2 filminin AFM görüntüleri, c) 3µm kalınlığındaki gözenekli TiO 2 filminin SEM görüntüleri, 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 15

Organometalik Boyalar: Rutenyum Kompleksleri COOH COOH S HOOC COOH HOOC C S HOOC C C S Ru Ru Ru C S HOOC COOH HOOC C S HOOC COOH COOH COOH

%12 Verimli Porfirin Boyası ile Duyarlaştırılmış Güneş Hücreleri Şekil: YD2 (sol) ve YD2-o-C8 (sağ)porfirin boyaları Tablo: Standart şartlar altında YD2 ve YD2-o-C8 boyaları ile üretilmiş güneş hücresinin performans parametreleri. Science, 334 (2011) 629-634, DOI: 10.1126/science.1209688 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 17

Organik Duyarlaştırıcıların Blok Modeli Renewable and Sustainable Energy Reviews Volume 16, Issue 8 2012 5848-5860 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 18

Test Edilen Organik Boyalar η: %8 D77 η: %8 KX2587 (n=1) KX2697 (n=3) D149 η: %8 η: %7 MK1: (R=C6H13) n=3 MK2: (R=C6H13) n=4 MK3: (R=H) n=3 MK11: (R=C6H13) n=5 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 19

BG-1 BG-2 Table 4: Photovoltaic performances of the DSSCs sensitized with BG-1, BG-2 and reference dye Z-907 under 100mWcm -2 light intensity and AM 1.5 global radiation Dye I sc (ma/cm 2 ) V oc (mv) FF M.Power (mw/cm 2 ) I mpp (mw/cm 2 ) V mpp (mv) Efficiency(%) BG-1 9,81 640 0,63 3,95 8,41 470 3,95 BG-2 8,44 570 0,57 2.73 7,18 380 2,73 Z907 12,49 580 0,66 4,81 11,19 430 4,81 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu C. Zafer et al. Journal of Physical Chemistry C, 114 (2010) 19840-19848 20

H 17 C 8 C 8 H 17 C COOH C COOH BG-501 Table.2- DSSC performance parameters of dyes a BG-502 Dye Jsc Voc FF M.Power Jmpp Vmpp Efficiency (ma/cm 2 ) (mv) (mw/cm 2 ) (ma/cm 2 ) (mv) (%) BG501 7.46 560 0.60 2.49 6.56 380 2.49 BG502 8.40 660 0.57 3.18 7.23 440 3.18 Z907 15.29 600 0.46 4.20 11.66 360 4.20 a Performances of DSSCs were measured with 1 cm 2 working area. C. Zafer et al. Solar Energy Materias and Solar Cells, 94 (2010) 655-661 21 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu

Current Density (ma/cm 2 ) H 13 C 6 O Quinoxaline Boyaları Acceptor H 13 C 6 O S HO O -15-10 -5 MK148 MK150 Z907 0 Donor H 9 C 4 O OC 4 H 9 KD-150 5 10 π- bridge 0,0 0,2 0,4 0,6 Bias (V) Dye I sc (ma/cm 2 ) V oc (mv) FF M.Power (mw/cm 2 ) I mpp (mw/cm 2 ) V mpp (mv) Efficiency(%) KD-148 4,92 520 0,60 1,54 4,16 370 1,54 KD-150 7,37 560 0,56 2,32 6,28 370 2,32 Z907 14.51 630 0,45 4,08 11,34 360 4,08 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 22

6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 23

Organik mi? Organometalik mi? Organometalik boyalar: Daha geniş soğrma bandına sahipler En yüksek dönüşüm verimine sahipler. Yapısal olarak sınırlı modifikasyon imkanı. Yüksek maliyet. Organik Boyalar: Daha yüksek molara soğurma katsayısına sahipler. Kolaylıkla yapısal değişiklik ve farklı renk elde etme imkanı Daha hızlı elektron aktarım hızı. Düşük maliyet. 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 24

Elektrolit DSSC de kullanılan redoks çifti (elektrolit) için ideal şartlar: Redoks çiftinin redoks potansiyeli boyanın HOMO enerji seviyesi ile uyumlu olmalıdır. Yüksek difüzyon katsayısına (De) sahipolmalıdır Görünür bölgede ışığı soğurmamalıdır Kararlı olmalıdır Kimyasal olarak inert (soy) olmalıdır Çözücü: Düşük buhar basıncına sahip sıvı olmalıdır. Viskozitesi düşük olmalıdır Dielektrik sabiti yüksek olmalıdır. Görünür bölgede soğurma yapmamalıdır. Endüstriyel uygulamalar için düşük maliyetli olmalıdır. Toksik olmamalıdır İYOİK SIVILAR İmidazolium Tuzları 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 25

TiO 2 Film Kaplama DSSC Üretimi DSSC Modülü Sinterleme TiO 2 in duyarlaştırılması ve elektrolit dolumu 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 26

Kararlılık Testleri Standart: IEC-61646 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 27

Katı Hal Boya Duyarlaştırıcılı Güneş Hücreleri (SS-DSSC) 28 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu

Spiro-OMeTAD ın TiO 2 gözeneklerine dağılımı PhD Thesis, L. S. Mende, EPFL-LPI, Lausanne athalie ROSSIER-ITE, PhD Thesis, 2006, EPFL, Lausanne 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 29

SS-DSSCs için Organik Sensörler 30 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu J. Phys. Chem. C 2012, 116, 1572 1578

SS-DSSCs için Organik Sensörler 31 J. Phys. Chem. C 2012, 116, 1572 1578 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu

Perovskite temelli SS-DSSC ler Gratzel et al. ATURE PHOTOICS DOI: 10.1038/PHOTO.2013.80 32 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu

ature 499 (2013) 316-320; doi:10.1038/nature12340 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 33

Yeni Tür Boşluk İletim Materyali η: 10.2% Chung et al. ature 485, 486-489 (2012) doi:10.1038/nature11067

Plastik Güneş Hücreleri 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 35

Polimer Güneş Hücreleri Çift Katmanlı Heteroeklem Hacimsel Heteroeklem Alüminyum - + Alüminyum - + PEDOT-PSS ITO Plastik veya Cam P EDOT-PSS ITO Plastik veya Cam Işık Konjüge Polimer PCBM (C 60 ) Işık PCBM (C 60 ) Konjüge Polimer.S. Sariciftci, L. Smilowitz, A.J. Heeger, F. Wudl, Science 258, 1474 (1992) C.J. Brabec, G. Zerza, G. Cerullo, S. De- Silvestri, 6. Güneş S. Luzatti, Enerjisi J.C. Sistemleri Hummelen, Sempozyumu.S. Sariciftci, Chem. Phys. Lett. 340, 232 (2001) 36

Konjuge Polimerler: Ardışık karbon atomlarının, polimer ana zinciri boyunca aralarındaki tek (σ) ve çift bağlarını (π) sürekli değiştirmesiyle oluşan, π-konjuge sistemine sahip olmalarıdır. n

G. Li et al.,ature Mater. 2005, 4, 864. 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 38

P3HT-:PCBM Temelli Güneş Hücresi: P3HT-PCBM donör akseptor karışımı, iyi sonuçlar vermesine rağmen, verim %5`i geçememektedir. Enerji farkı çok fazla

Donör-Akseptör Tipi Konjuge Polimerler Donör ve akseptör karakterli iki birimin birleştirilmesi ile elde edilirler Homopolimerlere göre daha düşük bant aralığına sahiptirler Donör OR S R 3 S Akseptör Y S S R 3 Bu sayede güneş spektrumunu daha fazla kapsarlar n S OR 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 40

Verim: %6.7 High-efficiency inverted solar cells based on a low ban-dgap polymer with excellent air stability Solar Energy Materials and Solar Cells Volume 96 2012 155-159 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 41

η: 6.02% η: 8,95% Aung Ko Ko Kyaw; Dong Hwan Wang; David Wynands; Jie Zhang; Thuc-Quyen guyen; Guillermo C. Bazan; Alan J. Heeger; ano Lett. 2013, 13, 3796-3801. 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 42

Zayıf Donör-Kuvvetli Akseptör Konjuge Polimerler S Se ( S S ) n ( S S ) n F8-TBT F8-TBSeT η: %3.52 S Se ( S S η: %3.76 ( S ) n 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu SF12-TBT SF12-TBSeT 43 S )

Moleküler (Tang) Güneş Hücreleri Transport, absorpsiyon ve yük ayrışımının tek yapıda optimizasyonu J. Xue, et al., Adv. Mater. (Jan., 2005) C. W. Tang Appl.Phys. Lett. 48(1986)183 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 44

6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 45

E.Ü. Güneş Enerjisi Enstitüsü 46 10.12.2013

Şekil: Esnek Tabanlı OPV Rulodan Ruloya Üretim Makinası (Konarka,2010) E.Ü. Güneş Enerjisi Enstitüsü 47 10.12.2013

G24 Innovation DyeSol 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 48

Ege Üniv. Güneş Enerjisi Enst. 2006, Modül: 30cmx60cm, Verim: 3.5% SCHOTT Solar GmbH & Fraunhofer ISE 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 49

6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 50

51

52

TEŞEKKÜRLER.. Prof.Dr. E.Sıddık İÇLİ Doç.Dr. Kasım OCAKOĞLU Doç.Dr. Sermet KOYUCU Yrd. Doç. Dr. Mustafa CA T.C. Kalkınma Bakanlığı TÜBİTAK Ege Üniversitesi BAP TMMOB MMO Mersin Şubesi Arş. Gör. Dr. Burak GÜLTEKİ Arş. Gör. Dr. Hakan BİLGİLİ Cihan ÖZSOY Deniz AYKUT Kadir DEMİRAK 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 53

EKLER 6. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu 54

a) b) Şekil: PV hücre yapısı: FTO/ TiO 2 (10+4) /KO-20 / 0.6M PMII+0.1M I 2 +0.5M TBP +MeC / Pt/ FTO 55

Şekil: İyonik Sıvı imidazolyum tuzları. Ceylan Zafer, Kasim Ocakoglu, Cihan Ozsoy, Siddik Icli Dicationic bis-imidazolium molten salts for efficient dye sensitized solar cells: Synthesis and photovoltaic properties Electrochimica Acta Volume 54, Issue 24 2009 5709-5714 56

Fig. I V curves of DSSCs under (a) 100mW/cm 2 light intensity and AM1.5 global irradiation (b) dark. Table 1. Photovoltaic perphormance parameters of FTO/TiO 2 (10+4)/Z-907/ I - /I 3 - /Pt/FTO system under AM1,5 conditions (100 mwcm- 2 ) BMII K34 K35 K36 TEGDII V oc [V] 0,65 0,64 0,63 0,65 0,64 I sc [ma/cm 2 ] 18,58 17,11 15,87 15,89 15,94 V mpp [V] 0,40 0,39 0,37 0,40 0,38 I mpp [ma/cm 2 ] 14,10 14,37 12,05 12,91 12,25 MPP [mw] 5,64 5,60 4,45 5,16 4,65 FF 0,47 0,51 0,44 0,50 0,45 η [%] 5,64 5,60 4,45 5,16 4,65 Ceylan Zafer, Kasim Ocakoglu, Cihan Ozsoy, Siddik Icli Dicationic bis-imidazolium molten salts for efficient dye sensitized solar cells: Synthesis and photovoltaic properties Electrochimica Acta Volume 54, Issue 24 2009 5709-5714 57