Browsing by Author "Kaya, Esra"

Now showing 1 - 7 of 7

Determination the Physical Properties of Y:sno2 Nanostructured Films Deposited by Ultrasonic Spray Pyrolysis
(2019) Kaya, Esra; İmer, Arife Gençer
Bu çalışmada, (100) yönelimine sahip ve özdirenci 1-10 Ω-cm olan p-Si alttaş kullanıldı. Kalay oksit (SnCl2.2H2O, Tin (II) chloride dihydrate) numunesinin 5x10-2 molarlık (1.64 gram) çözeltisi 150 mL isopropanol (C3H8O, 2-Propanol) kullanılarak hazırlandı. Katkı maddesi olan itriyum (YCl3.6H2O, Yttrium (III) chloride hexahydrate) numunesinin 1x10-2 molarlık (0.15 gram) çözeltisi için 50 mL deiyonize su kullanıldı. Cam ve p-Si alttaşlar üzerine kaplanacak ince filmler sırasıyla % 0, % 1, %0 2, % 3, % 5 katkılı olacak şekilde hazırlandı. Hazırlanan numunelerin yasak enerji band aralığı, optik metod yardımı ile 3.8 eV mertebesinde belirlendi. Diyot yapımı için yüksek vakum ortamında gümüş metali termal buharlaştırılarak Ag/YSnO2/p-Si yapısı elde edildi. Üretilen Ag/YSnO2/p-Si diyotlarının oda sıcaklığında karanlık ortamda 100 mW/cm2 ışık şiddeti altında I-V ölçümleri alındı. Işığa duyarlılığın yok denecek kadar az olduğu gözlemlendi. Akım-gerilim (I-V) ve kapasitans-gerilim (C-V) ölçümleri yapıldı. Elde edilen I-V grafiğinde diyot doğrultucu özellik gösterirken; ortalama idealite faktörü ve ortalama engel yüksekliği değerleri sırasıyla 4.03 ve 0.505 eV olarak belirlendi. Norde fonksiyonları yardımıyla ortalama seri direnç değerleri 25.02 Ω olarak hesaplandı. C-V ölçümleri 0.1-2 MHz aralığında alındı ve C-2-V grafikleri yardımıyla engel yüksekliği hesaplandı ve diğer bulgularla karşılaştırıldı. Üretilen yapının sahip olduğu özellikler sayesinde elektronik uygulamalarda kullanılabileceği gösterilmiş oldu.
The Effect of Tin Doping Level on the Physical Properties and Photocatalytic Degradation of Cadmium Oxide Nanostructured Film
(Elsevier, 2021) Imer, Arife Gencer; Mahmood, Othman Haji; Kaya, Esra; Ocak, Yusuf Selim
Pure and tin (Sn) doped CdO films were deposited onto soda-lime glass via ultrasonic spray pyrolysis (USP) method with Sn concentrations of 1, 2 and 3%. The effect of doping level on the structural, morphological and optical properties of the films was explored by using several diagnostic techniques including X-ray diffraction, atomic force microscopy, UV-Vis spectroscopy and Hall effect methods. The doping level in the CdO film affects the photocatalytic performance of the nanostructured films. It has been declared that the physical properties of the highly conducting and transparent nanostructured CdO films can be modified/controlled by tin doping for optoelectronic applications. (c) 2021 Elsevier Ltd. Selection and peer-review under responsibility of the scientific committee of the International Congress on Semiconductor Materials and Devices, ICSMD2018.
Fabrication of Metal-Organic Framework Structure Doped Tio2 Based Dye Sensitized Solar Cells (dsscs) and Determination of Their Photovoltaic Parameters
(2024) Kaya, Esra; İmer, Arife Gençer
Bu tez çalışmasında, boya duyarlı güneş pillerin (DSSC) verimini iyileştirmek amacıyla kullanılan çeşitli fotoanot malzemelerinin performansını optik soğurma özellikleri, elektron yaşam ömrü, rekombinasyon direnci açısından incelenmiştir. Çalışmada, sentezlenen MOF yapılar (MOF-5, ZIF-67, MIL-101, nano-MIL-101), grafen oksit (GO) katkılı ve GO/MOF ortak katkılı fotoanot bileşenli DSSC aygıtların verimlilikleri incelenmiştir. Araştırmanın ilk kısmı optimizasyon çalışmalarında MOF solüsyonları ile DSSC1 sette TiO2 fotoanot yüzey modifikasyonu, toz MOF yapı katkılı pasta ile hazırlanan fotoanot bileşenli DSSC2 seti çalışılmıştır. Katkılamanın fotovoltaik parametrelere etkisi üç ayrı ışık kaynağı altına incelenmiştir. Çalışmanın devamında; fiziksel ve fotovoltaik karakteristikleri belirlemek için GO, MOF katkılı ve GO/MOF ortak katkılı filmler cam ve FTO alttaş üzerine 'Doktor Blade' metodu ile kaplanmıştır. Hazırlanan filmlerin, kristallografik özellikleri, moleküler bağ yapıları, yüzey karakteristikleri ve soğurma özellikleri sırasıyla XRD, FT-IR, FE-SEM ve UV-Vis ölçümleri yardımıyla incelenmiştir. XRD yardımıyla filmin polikristal TiO2 (anataz ve rutil fazda) yapıda olduğu kaydedilmiştir. Katkılı filmlerin optik bant aralığında daralma belirlenmiştir. Katkılı fotoanotlar için optik soğurma ve boya tutunma kapasitesi verimi etkileyen kritik faktörler olarak değerlendirilmiştir. Fiziksel özellikleri tanımlanan katkılı fotoanot bileşenli DSSC aygıtların fotovoltaik parametrelerini ve verimi (ɳ) belirlemek için güneş simülatörü altında (100 mW/cm2) akım-gerilim (I-V) ölçümleri alınmıştır. Pillerin rekombinasyon dinamiklerini araştırmak için elektriksel impedans spektroskopisi (EIS) ölçümleri alınmıştır. Elektron yaşam ömrü, rekombinasyon direnci, elektronların etkin bir şekilde iletime katılmasının pil verimini etkileyen önemli faktörler olduğu kaydedilmiştir. Araştırma sonuçları, GO, MOF katkılı ve GO/MOF ortak katkılı fotoanot bileşenli DSSC'lerin verimlerinin katkısız DSSC'nin veriminden daha yüksek olduğunu göstermiştir. Farklı katkılı fotoanotlar arasında nano-MIL-101 katkılı olan en yüksek verimi sağlamış, diğer katkılı fotoanotların bazı sınırlamalar gösterdiği tespit edilmiştir. Bunun nedeni, MOF yapılı molekülün hem elektronik geçiş olasılığını hem de gözenekli yapısı sayesinde duyarlaştırıcı boyanın tutunacağı yüzey alanını artırması olarak izah edilebilir. Bu bulgular, DSSC teknolojisinin performansını artırmak için malzeme seçimi ve tasarımı konusunda önemli bilgiler sunmaktadır.
Improved Efficiency in Dye Sensitized Solar Cell (Dssc) by Nano-Mil Impregnated Photoanode
(Walter de Gruyter Gmbh, 2022) Ugur, Ali; Imer, Arife Gencer; Kaya, Esra; Karatas, Yasar; Gulcan, Mehmet
In the present work, MIL-101 nanoparticles (nano-MIL-101(Cr)) metal-organic framework (MOF) structure was synthesized by hydrothermal method, and characterized via Fourier transform infrared, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy techniques. The optoelectronic application of MOFs was investigated for the first time. For this purpose, the dye-sensitized solar cells (DSSCs) consisting of the synthesized nano-MIL-101(Cr) impregnated photoanode (PA) was fabricated, and photovoltaic, photoelectric properties of them were investigated under different illumination intensities, and the obtained results were compared with reference one. The DSSC fabricated by impregnated PA showed better photovoltaic properties than reference one. It is obtained the power conversion efficiency (PCE) of about 0.828 and fill factor (ff) of 0.656 for the fabricated DSSC based on nano-MIL-101(Cr) impregnated PA under illumination power of 100 mW/cm(2) by AM1.5 G solar simulator. For the reference DSSC, PCE, and ff is about 0.468 and 0.28, respectively. The PCE of the fabricated device based on nano-MIL-101(Cr) is similar to 77% greater than the reference one. The improvement in the efficiency is because of good electrocatalytic activity, large pores, and high surface area of nano-MIL-101(Cr). The nano-MIL-101(Cr) can be used in organo-optoelectronic device fabrication to obtain better performance.
Metal Organic Framework (mof-5) and Graphene Oxide (Go) Derived Photoanodes for an Efficient Dye-Sensitized Solar Cells
(Elsevier, 2025) Kaya, Esra; Imer, Arife Gencer; Gulcan, Mehmet
In this work, graphene oxide (GO) and metal organic frameworks (MOF-5) have been used as adding materials in the modification of photoanode to enhance the photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells (DSSCs). The photoconversion efficiency (PCE) is systematically examined in DSSCs, consisting of MOF-5 or GO incorporated TiO2, GO/MOF-5 derived and pure photoanodes. The short circuit current density (JSC) becomes higher after GO incorporating, resulting in improved PCE of the device compared with pristine one, due to its fast electron transport property. After the addition with GO/MOF-5, JSC value gets close to that of pure one, due to suppression of electron transport, the photoelectron trapping at the interface. Moreover, adding with MOF-5 structure introduces better photovoltaic parameters with higher JSC and open circuit voltage (VOC) values, due to the high pore structure of MOF-5 material. Its property endues a high dye adsorption capability of MOF-5 modified photoanode, monitored by absorbance spectrum of dye-loaded one. The PCE of DSSC conducted with MOF-5 derived photoanode is 5.56 times superior to pure device, owing to improved light harvesting, and enhanced charge collection efficiency. The obtained results shed light on the important impact of derived photoanodes for DSSC applications in the future photovoltaic technologies.
The Photodetection Properties of a Ruthenium Electro-Optic Device for Organic Material-Based Device Industry
(Elsevier, 2023) Imer, Arife Gencer; Dere, Aysegul; Kaya, Esra; Al-Sehemi, Abdullah G.; Dayan, Osman; Al-Ghamdi, Ahmed A.; Yakuphanoglu, F.
The electrical properties and effect of illumination on the photodetection properties were investigated for the fabricated device with Ru(II)-pydim complex interface layer. The Ru(II)-pydim interface was deposited by spin coating technique on a p-silicon substrate. The electrical and optoelectrical parameters of photodiode were analyzed via the current-voltage (I-V), capacitance/conductance-voltage (C/G-V) measurements under dark and different illumination power. The fabricated device has good electrical parameters such as the rectification ratio of 2.726 x 104, the ideality factor of 1.328, and barrier height of 0.805 eV under the dark condition. The current values of the device with Ru(II)-pydim interface at reverse bias were strongly dependent on the illumination intensities, confirming its photoconduction behavior. The I-V measurements under different solar illuminations present that the electro-optic device with Ru(II)-pydim complex as an interface has good photodiode parameters with the responsivity of 131 mA/W, and the detectivity of 1.63 x 1011 Jones at 100 mW/cm2. The photo transient measurements demonstrate that the Ru(II)-pydim complex based photodiode presents the desired photo-switching property. Therefore, the prepared Ru(II)-pydim based device can be used for electro-optic and photonic applications, particularly in the rapidly developing organic material-based device industry.
Physical Properties of Ultrasonically Spray Deposited Yttrium-Doped Sno2 Nanostructured Films: Supported by Dft Study
(Springer Heidelberg, 2021) Kaya, Esra; Ugur, Ali; Imer, Arife Gencer; Aycibin, Murat; Ocak, Yusuf Selim
The physical properties of ultrasonically spray deposited Yttrium (Y) doped tin dioxide (SnO2) are experimentally and theoretically investigated. The different diagnostics techniques such as X-ray diffraction (XRD), UV-Vis, scanning electron microscopy (SEM) and Hall effect measurements were performed to analyze the influence of yttrium doping ratio on the structural, optical and electrical properties of Y-doped SnO2 nanostructured films. Additionally, density functional theory (DFT) is applied to calculate and check the energy gap, lattice parameters and optical properties of SnO2 with different Y doping ratios. Super cell of Y-doped SnO2 was formed using Wien2k, and analyzed to physical properties of un-doped and Y doped stoichiometry with different ratios. Theoretical results are in agreement with the experimental results and the literature reports. Experimental results show that the optical band gap of fabricated sample increases with the increasing the Y doping amount in the tin dioxide film. The same tendency of energy band gap is observed with DFT calculation for Y-doped SnO2 compound. Theoretical results also show that the lattice parameter is nearly the same for pure and Y-doped SnO2 case, attributed to a change in the stoichiometry owing to metal doping. XRD results reveal that the all fabricated films are polycrystalline in the tetragonal Bravais lattice of tin dioxide(,) and the crystallite size, the crystalline orientation are affected by the Y doping level. The nanosized grains of the produced films are manipulated with increasing the Y dopant confirmed by the SEM. Y doped nanostructured films show the higher optical transmittance about 90% in ultra-violet region. Optical band gap gets widen from 3.689 to 3.810 eV with increasing the dopant amount. From Hall effect results, lower resistivity, higher carrier concentration and high enough mobility have been achieved by Y doping for the sample 5 at% Y:SnO2 based TCO film. The obtained results declared that Yttrium doping has an important effect on the optoelectronic properties, in particular, transparency and conductivity of SnO2 nanostructured film.