Ultrasonik Sprey Piroliz Yöntemi ile Üretilen Güneş Soğurucu CH3NH3PbI3-xClx Perovskit Yapısının Optik, Morfolojik ve Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile cam alttaşlar üzerine CH3NH3PbI3-xClx perovskit ince filmler kaplanmıştır. Alttaş sıcaklığının perovskit filmlerin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri üzerine etkisi, X-ışını kırınım (XRD) cihazı, taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve Uv-Vis spektrofotometresi kullanılarak araştırılmıştır. XRD spektrumları incelendiğinde, tüm filmlerin tetragonal perovskit örgü yapısında olduğu ancak 75 °C ve 100 °C alttaş sıcaklığı uygulanan ince filmlerde farklı kristal yapılara ait fazladan piklerinde olduğu görülmüştür. Filmlere sonradan herhangi bir tavlama işlemi uygulanmadığı halde, 125 °C alttaş sıcaklığında kaplanan filmlerin literatür ile birebir uyumlu saf perovskit kristali formunda olduğu tespit edilmiştir. XRD spektrum verileri ve Debye-Scherrer formülü kullanılarak ince filmlerin kristal boyutları belirlenmiştir. En yüksek kristal boyutu 743 Å ile 125 °C alttaş sıcaklığında kaplanan filmlerde elde edilmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde film yüzeylerinin sadece 125 °C alttaş sıcaklığında homojen kaplandığı ve kristal tanecikler arasında boşlukların oluşmadığı saptanmıştır. Filmlerin yüzey pürüzlülüğü atomik kuvvet mikroskobu ile incelenmiş, en düşük yüzey pürüzlülüğü 41.32 nm ile 125 °C alttaş sıcaklığına sahip olan ince filmde elde edilmiştir. Optik soğurma ölçümleri, oda sıcaklığında çalıştırılan Uv-Vis spektrofotometre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Filmler kaplanırken uygulanan alttaş sıcaklığı artıkça filme ait yasak bant aralığının 1.20’ eV tan teorik analizler ile de uyuşan 1.56 eV’ a çıktığı görülmüştür.

Keywords

• ultrasonik sprey piroliz
• perovskit
• alttaş sıcaklığı