In this dissertation, properties of graphene oxide were revealed for its application in inverted bulk heterojunction solar cells. For this aim, firstly graphene oxide was synthesized. UV assisted photo-thermal reduction as an environmental friendly method was offered to tune its properties. Bulk, surface, optical properties of graphene oxide and reduced graphene oxide were shown. Behavior of the functional groups on its structure acted differently in its film or dispersed form. The difference in the functional group behavior can be useful to know prior to its application desired area.ZnO is widely used as electron transport layer in inverted BHJ solar cells. In this thesis, atomic layer deposition (ALD) method which provides uniform and conformal thin film formation of metal oxides was used to deposit ZnO. We have optimized film thickness of ZnO formed ALD method was optimized and tested for inverted solar cell. Advantages and disadvantages of ALD method for device built up was discussed. Tuning the properties of graphene oxide or doping with other materials to enhance possible applications of it for optoelectronic applications such as use as hole transport layer in inverted bulk heterojunction solar cells was proposed. PEDOT:PSS was doped with GO and tested as hole transport material in inverted BHJ solar cells. Doping amount of GO in PEDOT:PSS was optimized to enhance the device efficiency. Bulk, surface and optoelectronic properties of GO/PEDOT:PSS was revealed. In case GO/PEDOT:PSS was used, efficiency of the device was increased %5 with respect to device built with commercially available PEDOT:PSS. Keywords: Graphene oxide, PEDOT:PSS, ALD, Inverted BHJ solar cells.

Bu tezde ilk olarak grafen oksitin (GO) özellikleri ters BHJ güneş pillerinde kullanılmak üzere gösterildi. Bu amaçla ilk olarak grafen oksit sentezlendi. GO'in ve indirgenmiş GO'in yüzey, ve optik özellikleri gösterildi. GO yapısında yer alan fonksiyonel grupların, GO'in film veya sulu çözeltisi halindeyken farklı özellikte etki gösterdiği açığa çıkartıldı. GO'in yapısında yer alan fonksiyonel grupların GO'in film ya da sulu çözelti halindeyken farklı etkiye sahip olduğunu bilmek, GO'in kullanım alanını belirlerken yararlı olacağı düşünülmektedir.ZnO, ters BHJ güneş pillerinde çoğunlukla elekton taşıyısı katman olarak kullanılmaktadır. Atomik katman kaplama (ALD) tekniği metal oksitlerin aynı yapıda, düzgün ve ince bir film yüzeyi oluşturmasını sağlamaktadır. ALD yöntemi ile ters BHJ güneş pillerinin ZnO elektron taşıyıcı katman oluşturuldu. Bu yöntemle oluşturulan katmanın kalınlığı optimize edildi ve güneş pili uygulamaları yapıldı ALD tekniğinin avantajları ve dezavantajları tartışıldı.GO'in özelliklerini değiştirme ya da başka malzemelere dolgu maddesi olarak kullanımı GO'in optoelektronik alanında kullanımını (örneğin ters güneş pillerinde hol taşıyıcı katman olarak) geliştirmek için önerildi. Bu amaçla, GO malzemesi PEDOT:PSS malzemesine dolgu olarak eklendi. Dolgu miktarı optimize edildi. Yüzey ve optoelektronik özellikleri gösterildi. Ters BHJ güneş pillerinde GO/PEDOT:PSS kullanıldığında, hazır PEDOT:PSS malzemesiyle elde edilen ters BHJ güneş piline nazaran %5 verim artışı elde edildi.Anahtar Kelimeler: Grafen oksit, PEDOT:PSS, ALD, Ters BHJ güneş pili.