Güneş Pili Malzemesi Olarak Fe3O4@SiO2@3,4-DABF Sentezi,Karakterizasyonu ve Performansının Belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörler sentezlenip karakterize edilip güneş hücresi cihazlarının karmaşık yapısındaki sensör olarak kullanımını test edildi. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörlerin yapısını karekterize etmek için FTIR analizi, SEM-EDS analizi, TEM analizi, VSM analizi, XRD analizi, TGA analizi ve BET analizi kullanıldı. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörler ile güneş hücresi cihazlarının karmaşık yapısındaki sensör olarak kullanımını testi gerçekleştirildi. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörler ≈ 10 nm çapa sahip olduğu, doyma manyetizasyon değerlerinin sırasıyla 61,64 emu/g, 37,31 emu/g ve 20,13 emu/g olduğu bulundu. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörlerin sıcaklığın bir fonksiyonu olarak meydana gelen kütle değişimi ve kütle kaybının sırasıyla % 6.5, % 12 ve % 28.1 olduğu, kristal özelliklerinin yüzey merkezli kübik spinel yapı olduğu anlaşıldı. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörlerin IUPAC sınıflamasına göre tip IV histerezis H3 döngüler sunduğu, mezogözenekli yapıya sahip olduğu tespit edildi. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörlerin, güneş hücrelerinde elde edilen verimlerin sırasıyla %1.49, %1.77 ve verim %2.15 olduğu, Fe3O4@SiO2@3,4-DABF'nin en yüksek verim değerine sahip olduğu analaşılmıştır. Elde edilen bulgular, Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörlerin güneş hücresi teknolojisinde umut verici bir duyarlılaştırıcı olarak kullanılabileceğini gösterdi. Ayrıca bu çalışmada, ucuz, kolay ve çevre dostu olarak hazırlanan Fe3O4@SiO2@3,4-DABF manyetik nano katalizörlerin güneş pili teknolojisinin kullanımındaki etkinliği ilk kez ortaya konuldu.

In this thesis, Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts were synthesized and characterized and tested for their use as sensors in the complex structure of solar cell devices. FTIR analysis, SEM-EDS analysis, TEM analysis, VSM analysis, XRD analysis, TGA analysis and BET analysis were used to characterize the structure Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts were tested for their use as sensors in the complex structure of solar cell devices. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts were found to have a diameter of 10 nm ≈, and the saturation magnetization values were 61.64 emu/g, 37.31 emu/g and 20.13 emu/g, respectively. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABF magnetic nano catalysts were found to have a mass change and mass loss of 6.5%, 12% and 28.1%, respectively, as a function of temperature, and their crystal properties were surface-centered cubic spinel structures. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts were found to present type IV hysteresis H3 loops according to IUPAC classification and have a mesoporous structure. Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts have the highest efficiency value of Fe3O4@SiO2@3,4-DABF magnetic nano catalysts with efficiencies of 1.49%, 1.77% and 2.15%, respectively, obtained in solar cells. The findings showed that Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts can be used as a promising sensitizer in solar cell technology. In addition, in this study, the effectiveness of Fe3O4@SiO2@3,4-DABP magnetic nano catalysts, which are prepared cheaply, easily and environmentally friendly, in the use of solar cell technology was demonstrated for the first time.