2026-10-21T03:37:22Zhttps://ebyu-rdlopen.rawdatalibrary.net/oai/request

oai:ebyu-rdlopen.rawdatalibrary.net:ebyu/261452026-10-20T23:25:34Zopenairedrivercom_ebyu_10007col_ebyu_25981com_ebyu_10006col_ebyu_25962

Farklı ışık şiddetleri altında doğal alizarin boyar maddesinin TiO2 tabanlı boya duyarlı güneş pilinin verimliliği üzerindeki etkisiEffect of natural alizarin sensitizer on the efficiency of TiO2-based dye-sensitized solar cell under different light intensitiesFatih AkpinarProf. Dr. Memet Ali YILDIRIMDSSCTiO2Natural AlizarinLight IntensityBDGPTiO2Doğal AlizarinIşık ŞiddetiBoya duyarlı güneş pillerinin (BDGP'lerin) ticarileştirilmesindeki büyük zorluklardan biri, uzun vadeli cihaz stabilitesinin ve yüksek foto dönüşüm verimliliğinin (PCE) aynı anda sağlanmamasıdır. Ayrıca, doğal boyalar genellikle yaygın olarak kullanılan sentetik boyaların yüksek maliyeti ve toksik doğası nedeniyle tercih edilse de genellikle foto-kararsızlık ve düşük PCE ile karşı karşıyadır, bu da BDGP'lerin genel performansını sınırlamaktadır. Bu bağlamda, doğal alizarin boya duyarlaştırıcısının, değişen güneş ışığı şiddetleri altında TiO2 tabanlı bir BDGP'nin verimliliği üzerindeki etkisini inceledik. BDGP'de fotoanot olarak kullanılmak üzere TiO2 nanopartikülleri, çevre dostu bir hidrotermal yöntem ile sentezlendi. Sentezlenen TiO2 nanopartiküllerinden hazırlanan bir macun, doktor blade yöntemi kullanılarak 0,49 cm2 alanına sahip flor katkılı kalay oksit (FTO) kaplı cam altlığına uygulandı. X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri, TiO2 fotoanodunun anataz fazında olduğunu ve nanopartiküllerden oluşan yoğun ve gözenekli bir morfolojiye sahip olduğunu gösterdi. UV Vis analizi, fotoanodun görünür bölgede %80 maksimum geçirgenlik ve 3,28 eV'lik bir doğrudan bant aralığına sahip olduğunu ortaya koydu. FTO/TiO2/Alizarin/(I⁻/I3⁻)/Pt/FTO mimarisine sahip bir BDGP üretildi ve fotovoltaik performansı, değişen ışık şiddetleri altında test edildi. Ölçümler, BDGP'nin, ışık şiddetine bağlı olarak JSC (4,48-9,59 mA/cm2), VOC (0,650,76 V), FF (0,55-0,65) ve PCE (η) (4,01-9,48%) değerlerinde değişiklikler gösterdiğini ortaya koydu. Bulgularımız, doğal alizarin boyasının, BDGP'lerin ticarileştirilmesi için umut verici bir duyarlaştırıcı adayı olduğunu göstermektedir.One of the major challenges in the commercialization of dye-sensitized solar cells (DSSCs) is the simultaneous non-achievement of long-term device stability and high photoconversion efficiency (PCE). In addition, while natural dyes are often preferred due to the high cost and toxic nature of commonly used synthetic dyes, they typically suffer from photo-instability and low PCE, which limits the overall performance of DSSCs. In this context, we investigated the effect of the natural dye sensitizer alizarin on the efficiency of a TiO2-based DSSC under varying solar light intensities. TiO2 nanoparticles, intended for use as photoanode in DSSC, were synthesized using an environmentally friendly hydrothermal method. A paste prepared from the synthesized TiO2 nanoparticles was applied onto a 0.49 cm2 area of fluorine-doped tin oxide (FTO)-coated glass substrate using the doctor blade method. The X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analyses indicated that the TiO2 photoanode was in the anatase phase, with a dense and porous morphology composed of nanoparticles. UV-Vis analysis revealed that the photoanode exhibited a maximum transmittance of 80% in the visible region and a direct bandgap energy of 3.28 eV. A DSSC with the architecture FTO/TiO2/Alizarin/(I⁻/I3⁻)/Pt/FTO was fabricated, and its photovoltaic performance was evaluated under varying light intensities. The measurements revealed that the DSSC exhibited variations in JSC (4.48-9.59 mA/cm²), VOC (0.65-0.76 V), FF (0.55-0.65) and PCE (η) (4.01-9.48%), depending on the light intensity. Our findings indicate that natural alizarin dye is a promising candidate sensitizer for the commercialization of DSSCs.Erzincan Binali Yıldırım University2026Master Thesishttps://rdlopen.rawdatalibrary.net/r/ebyu/26145https://doi.org/10.71008/ebyu.thesis.2026.024trinfo:eu-repo/semantics/openAccessinfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://ebyu-rdlopen.rawdatalibrary.net/tr/items/ebyu/26145