Yazar "Gülen, Mahir" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    An insight into titania nanopowders modifying with manganese ions: A promising route for highly efficient and stable photoelectrochemical solar cells
    (PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2017) Öztürk, Teoman; Gülveren, Berna; Gülen, Mahir; Akman, Erdi; Sönmezoğlu, Savaş
    In this study, we firstly report the synthesis of pure and manganese (Mn) doped titania nanopowders by solution-based chemical process followed by ball-milling and ultra-sonication processes and their usage as photoanode material in dye-sensitized solar cells (DSSCs). Besides examining the properties of physical and charge transfer dynamics, we also made a detailed cost analysis to compare with commercial P25 nanopowders. By incorporating Mn4+ ions into titania matrix, we have also succeeded not only in lower price but also in significantly enhancing the dye loading capability by increasing specific surface area and the retarding the recombination of electron-hole pairs by forming the discrete interstitial states within the band gap as well as accelerating electron transfer by tailoring in energy gap, leading to better photovoltaic performance. Such that, the cell assembled with 0.4 mol% Mn doped TiO2 yields an efficiency of 7.33%, which is similar to 47% and similar to 65% higher than the value obtained for P25 and pure titania-based photoanode, respectively, and shows a fast, stable, and completely reversible photocurrent response accompanying each switch-on/off event. Furthermore, the photoinduced electron transfer (PET) measurements indicate an efficient interfacial charge transfer for 0.4 mol%Mn doped titania (k(ET) = 0.99 x 10(8) s(-1)) compared to the both synthesized pure TiO2 (0.74 x 10(8) s(-1)) and commercial P25 (0.94 x 10(8) s(-1)) photoanodes. This work renders the possibility of synthesizing low-cost and easy-preparation Mn-doped titania nanopowders and describes an innovative approach to further boost the efficiency of green technologies such as solar-driven water splitting, photoelectrochemical and perovskite solar cells applications. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Küçük Resim
    Öğe
    Yeni nesil grafen/PProDOT–X (X = 0, Et2 ve Me2) nanokompozit üretimi ve karşıt elektrot olarak boya-duyarlı güneş hücrelerindeki uygulamaları
    (Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018-02-19) Gülen, Mahir; Avcı, Ahmet
    Bu tez çalışmasında, grafen/PProDOT–X (X=0, Et2 ve Me2) nanokompozitleri başarıyla üretilmiş ve boya-duyarlı güneş hücrelerinde (BDGH) karşıt elektrot olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Kimyasal buhar biriktirme (CVD) tekniği ile üretilen grafenin 2D bandının şiddeti, G bandınınkinin yaklaşık olarak 4 katı (I2D/IG ≈ 4) olduğunun belirlenmesi ile grafen filmin tek tabakalı olduğu (SLG), kusur yoğunluğunun düşük olduğu ve geniş grafen parçalarından oluştuğu saptanmıştır. Elektro-polimerizasyon metodu ile başarılı bir şekilde sentezlenen PProDOT türevlerinin (PProDOT–Et2 ve PProDOT–Me2) alkil zincir uzunlukları/yoğunlukları PProDOT'a nazaran daha yüksek olmasından dolayı yüzey morfolojileri daha ince fiber benzeri yapılardan oluştuğu gözlemlenirken iletkenlikleri PProDOT'a kıyasla daha düşük olduğu ölçülmüştür. Sentezlenen SLG/PProDOT–X nanokompozit sisteminde, SLG'nin altıgen halkaları ile polimerlerin yapısındaki halkalar arasında güçlü bir π-π istifleme etkileşimi olduğu karakterize edilmiştir. Bu etkileşimin sonucu olarak, nanokompozit filmlerin mikroyapıları saf polimerlere göre daha yoğun ve sıkı paketlenmiş hale gelmesinin yanında elektriksel iletkenlikleri yaklaşık olarak 10-12 kat artmıştır. Dahası, PProDOT, PProDOT–Et2 ve PProDOT–Me2'nin elastisite modülleri (E) sırasıyla 2.29, 1.38 ve 1.68 GPa olduğu belirlenirken karşılık gelen nanokompozitlerin modülleri ise 4.36, 2.83 ve 2.69 GPa değerlerine yükselmiştir. Ayrıca, yapışma mukavemetini karakterize eden ara yüzeysel kayma gerilmeleri (τm) PProDOT, PProDOT–Et2 ve PProDOT–Me2 polimerleri için sırasıyla, 0.7, 1.0 ve 0.9 MPa olduğu belirlenirken, SLG'nin geniş yüzey alanı sayesinde 1.7, 2.9 ve 2.0 MPa değerlerine yükselmiştir. Bununla birlikte, nanokompozitlerin çekme dayanımları (σç) ve kopma uzamaları (ɛf) gibi mekanik özellikler de polimer filmlere nazaran ciddi oranda iyileştiği belirlenmiştir. E, ɛf ve σç değerlerinin iyileştirilmesi, üretilen nanokompozit filmlerin kullanım yerinde meydana gelebilecek çekme, eğme, burulma ve burkulma gibi kuvvetlere karşı dayanımlarının arttığını göstermektedir. Diğer taraftan, SLG/PProDOT-X kompozitlerinin artan elektriksel iletkenlikleri ve iyileştirilen yapışma mukavemetleri neticesinde nanokompozitlerin elektrokatalitik aktiviteleri ve elektron transfer kinetikleri de iyileşmiştir. Bu iyileştirmeler neticesinde, polimer karşıt elektrotlu hücrelere göre nanokompozitli BDGH'lerin dönüşüm verimlilikleri %20-30 artmıştır. SLG/PProDOT–Et2 tabanlı hücre (Jsc = 15.66 mA/cm2, FF = %63.1 ve η = %7.24) Pt'li hücreninkine (Jsc = 16.12 mA/cm2, FF = %65.1 ve η = %7.77) yakın fotovoltaik performans gösteririken SLG/PProDOT karşıt elektrotlu hücre (Jsc = 19.46 mA/cm2, FF = %68.3 ve η = %10.23) ve SLG/PProDOT–Me2'li hücre (Jsc = 17.11 mA/cm2, FF = %66.1 ve η = %8.49) Pt'ye göre daha üstün performanslar sergilemiştir. SLG/PProDOT ve SLG/PProDOT–Me2'nin mükemmel elektrokatalitik aktiviteleri, düşük ara yüzey yük transfer dirençleri ve yüksek iletkenlikleri sayesinde karşılık gelen hücreleri Pt'li hücrenin dönüşüm verimini geçerken PProDOT–Et2'nin düşük iletkenliği nedeniyle Pt'ye yakın performanslar sergilemiştir. Sonuç olarak, üretilen nanokompozitlerin hem maliyet ve dayanıklık hem de fotovoltaik performans açısından pahalı ve sınırlı stoğa sahip olan Pt yerine BDGH'lerde kullanılabileceği tespit edilmiştir.