Filme de TiO 2 nanostructurate prin anodizarea Ti in electrolit pe baza de fluorura pentru aplicatii la celule solare

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Filme de TiO 2 nanostructurate prin anodizarea Ti in electrolit pe baza de fluorura pentru aplicatii la celule solare"

בַּעַל־זְבוּל Ἀγαμέμνων Μαγγίνας
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Filme de io 2 nanostructurate prin anodizarea i in electrolit pe baza de fluorura pentru aplicatii la celule solare. Manea,.Obreja, M. Purica,V. Schiopu, F.omanescu M- Bucharest Lucrare finantata din Programul: POSDU/89/1.5/S/ a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

2 NODU XPMN Z ONLUZ 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

3 N O D U io 2 este un material oxidic de tip B V cu banda interzisa larga (> 3 ev) si se prezinta in mai multe forme de cristalizare. Poate fi obtinut cu proprietati adecvate pentru numeroase tipuri de aplicatii cum sunt in celule fotovoltaice, senzori de gaz, senzori biologici, NODU acoperiri optice. Metode de obtinere a straturilor de io 2 -Sol-gel; -nodizare strat metalic subtire de i depus pe diferite substrate; -Pyroliza spray; -nodizare folie i pentru obtinerea de nanotuburi de io2. Metoda de obtinere a io 2 prin anodizarea unui strat subtire de i este compatibila cu tehnologia celulelor fotovoltaice pe siliciu si permite controlarea nano structurarii. Poate fi utilizata si la realizarea de celule solare pe baza de pigmenti, (DS) 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

Pregatire substrate: Si Si tip tipp, p, ρ=1-2ωcm; sticla orning Principalele etape ale procesului de obtinere a straturilor de io 2 prin anodizarea titanului metalic.

4 Pregatire substrate: Si Si tip tipp, p, ρ=1-2ωcm; sticla orning Principalele etape ale procesului de obtinere a straturilor de io 2 prin anodizarea titanului metalic. Depunere i Depunere i nodizare i i in in diferite conditii ratament strat io 2 / = ratament strat io 2 / = Dopare suplimentara aio 22 cu cudopant de de tip tipn aracterizare 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

5 DPUN FLMLO D N X P M N -ehnica utilizata: D sputtering din tinta de i cu puritatea 99,9%. -onditiile de depunere: presiunea in camera de depunere a fost Pa utilizind un debit de argon de 2.5 sccm la o putere de 100W. -Substraturile pe care s-au depus filme de i: plachete de siliciu de tip p, cu rezistivitatea de 1-2 Ω cm, sticla orning. -Grosimea straturilor de i depuse: nm 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

6 nstalatia de anodizare X P M N Dispozitiv pentru prinderea si realizarea contactului electric pe suprafata unui substrat. ntensitatea curentului de anodizare functie de durata procesului propriuzis eference potential (V), current (m) eference electrode potential (V) current (m) ime (seconds) Urmarirea procesului de anodizare la V= const. 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

Observatii experimentale X P M N io io 2

interfetei metal-oxid la echilibru, functie

eactiii io 2 /i 4 O 7 io 2 + 4i+5/2O 2 i 4 O

i 3 O 5 +i+o 2 i 3 O 5 i 2 O 3 + i+o 2 i 2 O

editie a Seminarului National de nanostiinta

7 Observatii experimentale X P M N io io 2 nterfata er/io 2 - lustrarea schematica a interfetei metal-oxid la echilibru, functie de presiunea partiala a O 2 la interfata eactiii io 2 /i 4 O 7 io 2 + 4i+5/2O 2 i 4 O 7 i 4 O 7 /i 3 O 5 i 3 O 5 /i 2 O 3 i 4 O 7 i 3 O 5 +i+o 2 i 3 O 5 i 2 O 3 + i+o 2 i 2 O 3 /io i 2 O 3 io+i+o 2 io/i io i+1/2o 2 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

8 lectroliti / conditii de reactie Nr. proba. ph orectie ph Solutie preparata emp (º) U ( V) imp (sec) ratament 450º 24 nu NH 4 F 0,5% sare 26, Da 22 nu NH 4 F 0,5% sare 26, Da 20 nu NH 4 F 0,5% sare 26,4 2,5 560 Da X P M N 19 nu NH 4 F 1% sare 26, Da 23 nu NH 4 F 1% sare 26, Da 25 nu NH 4 F 1% sare 26,4 2,5 340 Da 21 nu NH 4 F 2% sare 26, Da 1/16 nu NH 4 F 2% sare 26, /90 Da 33 5,52 3,7% HF NH 4 F 10% sare 26, Da 29 4,46 3,7% HF NH 4 F 10% sare 26, Da 28 6,70 3,7% HF NH 4 F 10% sare 26, Da 31 8,42 10% NH 4 OH NH 4 F 10% solutie 26, Da 34 6,40 3,7% HF NH 4 F 10% solutie 26, Da 26 6,02 3,7% HF NH 4 F 10% solutie 26, Da 30 7,82 10% NH 4 OH NH 4 F 10% solutie 26, Da 41 7,08 nu 8,25%NH 4 F, 30%H 2 O 17 5 Da 39 6,9 nu 10%NH 4 F, 52,5%H Da 38 6,9 nu 10%NH 4 F, 52,5%H 2 O 28 5 Da 37 6,55 nu 1,44%NH 4 F, 30%H 2 O 26,8 5 Da 36 6,30 nu 1%NH 4 F, 51,4%H 2 O 26,8 5 Da 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

Z SULO NNOPOOS D io 2 OBNU PN NODZ P SUBS D SLU S

siliciu, Solutie 10% NH4F in MG, V = 5V, ph = 6,4

tratat la 450, (anatase) io 2 pe , tratat la 860,

la 450 10-a editie a Seminarului National de

9 Z SULO NNOPOOS D io 2 OBNU PN NODZ P SUBS D SLU S SL Morfologia suprafetei io 2 prin SM Z io 2 pe siliciu, Solutie 10% NH4F in MG, V = 5V, ph = 6,4 io 2 pe siliciu, Solutie 10% NH4F in MG, V = 5V, ph = 6,4, tratat la 450, (anatase) io 2 pe sticla, tratat la 450, (anatase) io 2 pe siliciu, Solutie 10% NH4F in MG, V = 5V, ph = 6,4, tratat la 860, (rutil) nodizat si tratat la 450 nodizat si tratat la a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

10 Dimensiunea porilor Straturi de io 2 dopate Z io 2 nedopat io 2 dopat cu fosfor din POl 3 termic la io 2 io 2 dopat cu fosfor din solutie de acid fosforic H 3 PO 4 si acid oxalic(ooh) 2 dopat cu Pd din solutie de Pdl 2 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

Z SUUL Z Spectre aman pentru probele de io 2 obtinute pe substrat de siliciu 1-6 sunt anodizate toate la =60 m si 1- la 5V si 60 m, 2 min. 26 0 ; 2-5V, 5min.

11 Z SUUL Z Spectre aman pentru probele de io 2 obtinute pe substrat de siliciu 1-6 sunt anodizate toate la =60 m si 1- la 5V si 60 m, 2 min ; 2-5V, 5min., 26 0 ; 3-8min, 7V si 3V, 26 0 ; 4-5V, 6,5 min.,32 0 ; 5-2 8min, 7V, 26 0 tratat la ; 6-5V, 5min., 260, tratat la 500 ; 7-5V, 6min.,11 min, tratat la 450 ; 8-5V, 5min., 260, tratat la 450. onditiile optime pentru obtinere io 2 -anatase prin anodizarea i, sunt: 5V, 60 m, 450 0, solutia acida 0,5%NH 4 F[100%]; MG; H 2 O), ph=6,2. 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

12 Spectre F relevante ale unor probe de oxid de titan obtinut prin anodizarea electrochimica a i Z Figura 3(b) Spectrul probei de oxid de titan obtinut prin anodizarea intr-un electrolit format din 0,5%NH 4 F[100%]: MG:H 2 O), ph=6,2 5V, 60 m. Spectrul probei de oxid de titan obtinut prin anodizarea intr-un electrolit format din din acid oxalic si acid orto fosforic 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

13 400 sample38 Z Spectre de raze X Spectru X-ray al unei probe in care apar numai picurile caracteristice pentru anatase Spectru X-ray al unei probe in care apare si un pic caracteristic pentru ruthil, la 44 0 ntensity [cps] ntensity [cps] (101) (004) (200) 00 ) (105) (2 04 (204) ) heta [deg] (101) (004) (105) sample37 (204) heta [deg] 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

Z OP L FLMLO D io 2 100 90 Z eflectanta [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 150 250 350 450 550 650 750 850 950 Lungimea de unda [nm] Dependenta spectrala a reflectantei pentru straturile de i, io 2

14 Z OP L FLMLO D io Z eflectanta [%] Lungimea de unda [nm] Dependenta spectrala a reflectantei pentru straturile de i, io 2 si pentru Si. Pentru io 2 reflectanta are valoare minima in domeniul λ>700nm. Si i io2 Determinarea benzii interzise pentru io 2 ransmitanta, [%] (αhν) Lungimea de unda, [nm] hν [ev] io2/sticla Sticla io2 Dependenta spectrala a transmitantei pentru straturile de io 2 si sticla si pentru io 2 /sticla. 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

15 O N L U Z S-au obtinut filme subtiri de io 2 faza anatase prin anodizarea i metalic depus prin sputtering pe substrat de siliciu si de sticla. Filmele obtinute sunt nano-poroase (3-10nm) in conditii de anodizare la tensiune constanta in domeniul 5-10 V. S-a utilizat o solutie usor acida pe baza de fluorura de amoniu. xperimental s-au determinat conditiile necesare pentru obtinerea porilor cu dimensiuni controlate. Straturile nanoporoase de io 2 obtinute pot fi utilizate la realizarea de celule solare pe baza de pigmenti si la senzori bio si de gaze 10-a editie a Seminarului National de nanostiinta si nanotehnologie 18 mai 2011, Biblioteca cademiei omane

Σχετικά έγγραφα

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi" Iaşi 2014 Fie p, q N. Fie funcţia f : D R p R q. Avem următoarele