Bu çalışmada Çinko (Zn) katkılı Titanyum dioksit (TiO2), cam yüzeyler üzerine Ultrasonik Püskürtme Pirolizi (USP) tekniği ile 300 ˚C substrat sıcaklığında 8, 16 ve 25 ml çözelti hacimlerinde biriktirilmiştir. Filmlerin yapısal ve elektriksel özelliklerini arttırmak için metal katkılama kullanılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş ince film yüzey morfolojileri; TiO2'nin küresel mikro kristaller şeklinde olduğunu ve çözelti hacmi arttığında filmin yoğun morfolojiyle daha homojen hale geldiğini göstermiştir. SEM ile birleştirilen Enerji Dağılım Spektroskopi (EDS), farklı alanlarda element analizi için kullanılmış ve sonuç teorik hesaplamayla uygun bulunmuştur ki, elementlerin ağırlığında, tavlama öncesi ve sonrası tüm örneklerin atomik yüzdesinde herhangi bir değişiklik yoktur. Filmlerin yapısal özellikleri X-ışını difraksiyonu (XRD) ile incelenmiş ve sonuçlar 400 ˚C'de örneklerin tavlanması sonrasında anataz TiO2 pikinin ortaya çıktığını göstermiştir. Filmlerin yüzey topografisi atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile analiz edilmiştir. Zn-katkılı TiO2'nin AFM görüntüleri, filmlerin küçük iğne delikleri şeklinde gözenekli olduğunu göstermiştir. Pürüzlülük, çözelti hacminin artmasıyla artmış ve tavlama sıcaklığını artmasıyla aynı tarzda azalmıştır. Filmlerin yasak bant aralığı değerleri UV-Vis spektroskopisi ile incelenmiş ve hesaplamalar, büyütülmüş halleriyle Eg = 3.82 - 3.78 eV ve tavlanmış halleriyle Eg = 3.84 – 3.72 eV olduğunu göstermiştir. Güneş pili cihaz uygulaması için; Zn katkılı TiO2 çözeltisi ITO cam altlık üzerine biriktirilmiş ve daha sonra bu ince filmler iki gün boyunca Ru boyasına batırılmıştır. Anot elektrodu olarak kullanılacak başka iki ITO camı, grafit ile kaplanmıştır. İyodür elektroliti anot ve katot arasında enjekte edilmiştir. Elektriksel özellikler bir Akım-Gerilim ölçüm sistemi ile incelenmiş ve sonuçlar Çinko katkısının, elektriksel dolgu faktörünün FF'sinin azalması ve akım yoğunluğunda J'nin artmasından sonra filmlerin veriminin % 1.12'den % 1.04'e düştüğünü göstermiştir.

In this study, Zinc (Zn) doped Titanium dioxide (TiO2) was deposited on glass substrates by Ultrasonic Spray Pyrolysis (USP) technique at 300 ˚C substrate temperature with 8, 16, and 25 ml solution volumes. Metal doping used to increase the structural and electrical properties of the films. Thin films surface morphology investigated by scanning electron microscopy (SEM) and it showed that there are spherically shaped microcrystals of TiO2 and the film becomes more uniform with dense morphology when the solution volume increase. Energy Dispersive Spectroscopy EDS which coupled with SEM was used to elemental analysis for a different area and the result was so appropriate with theoretical calculation moreover, there is no change in elements weight, the atomic percentage for all samples before and after annealing. The structural properties of the films were studied by X-ray diffraction (XRD) and the results showed that the Anatase TiO2 peak appears after annealing the samples up to 400 ˚C. The surface topography of the films was analyzed by atomic force microscopy (AFM). AFM images of Zn-doped TiO2 showed that the films are porous in small pinholes. The roughness increased with increasing the solution volume and decreased in the same style by increasing the annealing temperature. The band gap value range of the films was investigated by UV-Vis spectroscopy and calculations showed that Eg = 3.82, 3.78, and 3.78 eV for as-grown and Eg = 3.84, 3.78, and 3.72 eV for annealed samples, from Tauc plot Eg=3.493, 3.473 and 3.498 eV for 8 ml, 16 ml and 25 ml annealed samples respectively. For solar cell device application; the solution of Zn doped TiO2 deposited on ITO glass substrate, then these thin films were soaked in Ru dye for two days. Another two ITO glass covered with graphite to use as an anode electrode. The iodide electrolyte has been injected between the anode and cathode. The electrical properties were studied by a Current-Voltage measurement system, the results showed that the efficiency of the films was decreased after Zinc doping from 1.12 to 1.04 %, diminution of electrical fill factor FF, and increasing in current density J.