Sönmezoğlu, SavaşCamızcı, Ebubekir2025-09-092025-09-092025https://hdl.handle.net/11492/11053Son yıllarda dünya nüfusundaki hızlı artış ve endüstriyel faaliyetlerin ivmelenerek artmasıyla insanlığın enerjiye olan ihtiyacı önemli ölçüde artırmıştır. Bu artan talebi karşılamak için fosil yakıtların daha fazla tüketilmesi çevre üzerinde ciddi zararların oluşmasına neden olmaktadır. Bu nedenle güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren güneş hücreleri büyük önem kazanmıştır. Güneş hücresi alanında birçok araştırma yapılmış ve farklı türlerde birçok hücre yapısı geliştirilmiştir. Bu bağlamda evrensel çalışmalar dikkate alındığında perovskit güneş hücrelerinin (PGH) yüksek elektron hareketliliği, yüksek taşıyıcı difüzyon uzunluğu, yüksek absorpsiyon katsayısı, ayarlanabilir bant aralığı ve benzersiz elektromanyetik özelliklere sahip olması nedeniyle verimlilik konusunda hızla gelişim göstererek organik-inorganik hibrit perovskit güneş hücrelerinde güç çevrim oranı (PCE) %26,7 seviyesine kadar ulaşılmıştır. Organik-inorganik hibrit PGH'lerin tüm bu geliştirmelerine rağmen içerisindeki uçucu organik katyonlar, metilamonyum (MA) ve formamidinyumda (FA) termal dengesizlik ve zayıf uzun vadeli kararlılık sorunlarına neden olmaktadır. Bu durum, araştırmaları tamamen inorganik alternatifleri incelemeye itmektedir. Bu bağlamda üstün termal kararlılık ve yüksek performans sergilediği rapor edilen inorganik CsPbI2Br perovskit güneş hücrelerinin aynı zamanda kusur kaynaklı ışımasız rekombinasyonu ve iyon göçünü önemli ölçüde baskıladığı geçmiş çalışmalarda aktarılmıştır. Bu çalışmada, inorganik CsPbI2Br perovskit yapısının verimlilik ve kararlılık parametrelerini geliştirmek amacıyla B-site heterovalent katkı maddesi olarak lantanit (Ln)-tabanlı tulyum (Tm3+) iyonları farklı oranlarda yapıya dahil edilmiştir. Ayrıca üretilen PGH'ler, kararlılık seviyesini maksimize etmek amacıyla tamamen inorganik (FTO/SnO2/CsPb1-xTmxI2Br/CuSCN/r-GO/Au) mimariye sahiptir. Yapılan deneyler sonucunda Tm3+ katkısı ile üretilen hücrelerde, ışımasız rekombinasyonunun bastırılması, iyileştirilmiş kristalite ve faz stabilizasyonunun kontrol edilmesiyle elde edilen %17,47 verimlilik değeri 400 saatlik kararlılık testinde %5'in altında azalma gösterirken, kontrol hücreler 320 saatin sonunda %70'lik bir verimlilik kaybı sergilemiştir.In recent years, the rapid increase in the world population and the acceleration of industrial activities have significantly increased the energy need of humanity. The increased consumption of fossil fuels causes serious damage to the environment. For this reason, solar cells have gained great importance. In this context, perovskite solar cells (PGH) have shown rapid improvement in efficiency values due to their high electron mobility, high carrier diffusion length, high absorption coefficient, adjustable band gap and unique electromagnetic properties leads the power conversion efficiencies (PCE) in organic-inorganic hybrid perovskite solar cells up to 26.7%. Despite all these developments in organic-inorganic hybrid PGHs, volatile organic cations in methylammonium (MA) and formamidinium (FA) cause thermal instability and poor long-term stability problems. In this study, lanthanide (Ln)-based thulium (Tm3+) ions were incorporated into the perovskite structure at different ratios as B-site heterovalent dopantsin order to improve the efficiency and stability parameters of the inorganic CsPbI2Br perovskite structure. In addition, the produced PGHs have a completely inorganic (FTO/SnO2/CsPb1-xTmxI2Br/CuSCN/r-GO/Au) architecture in order to maximize the stability level. By incorporating Tm3+ into the perovskite structure, an 17.47% efficiency was achieved, attributed to the suppression of nonradiative recombination, improved crystallinity and phase stabilization, and less than 5% degradation was observed after 400-hour stability test, while the control cells exhibited an 70% efficiency loss after 320 hours.trİnorganik PerovskitTulyumKararlılıkİnce FilmB-site KatkıInorganic PerovskiteThuliumStabilityThin FilmB-site DopingMaster Thesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess919503