تأثير عوامل فرايندي بر خواص پوشش‌هاي رساناي شفاف براي كاربرد در الكترود سلول‌هاي خورشيدي

كارشناسي ارشد

در پژوهش حاضر، هدف اصلي ساخت و مشخصه يابي لايه نازك اكسيد قلع خالص (SnO2) و آلائيده شده با فلوئور (FTO) به روش اسپري پيروليز است كه يكي از اكسيدهاي رساناي شفاف (TCO) بوده و به‌عنوان الكترود شفاف در سلول‌هاي خورشيدي مورداستفاده قرار مي‌گيرد. براي لايه نشاني اين فيلم ها از پيش ماده كلريد قلع 5 آبه (SnCl4.5H2O) و براي افزودن آلاينده فلوئور از فلوريد آمونيوم (NH4F) با نسبت F/Sn برابر با 0 ، 10، 15، 20، 25 و 30 درصد وزني استفاده شد. همچنين به فيلم FTO آلاينده هاي كاتيوني نيكل و كبالت با استفاده از كلريد آنها در نسبت هاي وزني Ni/Sn و Co/Sn در محدوده ي 0 تا 4 درصد وزني اضافه شد و اثر آن‌ها بر روي خواص فيلم موردبررسي قرار گرفت. دماي لايه‌نشاني در محدوده 400 تا 500 درجه سانتي‌گراد متغير بود كه اثر اين تغييرات موردبررسي قرار گرفت. بررسي‌هاي ساختاري، مورفولوژيكي، نوري و الكتريكي فيلم‌ها توسط آناليزهاي پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني نشر ميداني (FE-SEM)، اسپكتروفوتومتري در محدوده‌ي مرئي و مقاومت سنج چهار نقطه‌اي انجام شد. همچنين ضريب شايستگي براي تمامي نمونه ها نيز محاسبه شد. در اين پژوهش فيلم هاي كاملا متراكم و با ضخامت يكنواخت لايه نشاني شد. با توجه به ميزان آلاينده هاي مورد استفاده در محلول و همچنين دماي لايه نشاني، ميزان عبور نور و مقاومت الكتريكي فيلم ها متغير بود. بيشترين عبور در ناحيه مرئي در نمونه اكسيد قلع خالص ديده شد كه در حدود 84% بود و كمترين ميزان مقاومت سطحي برابر با Ω/□ 8/6 بوده كه مربوط به نمونه ي با 20% وزني فلوئور، 2% وزني كبالت و نيكل كه در دماي ℃ 500 لايه نشاني شده، مي باشد و ميزان عبور نور مرئي در اين نمونه در حدود 75% بوده كه مي‌تواند يك گزينه مناسب به‌عنوان الكترود رساناي شفاف در سلول‌هاي خورشيدي مورداستفاده قرار گيرد. واژه‌هاي كليدي: لايه نازك، اكسيد رساناي شفاف، FTO ، اسپري پيروليز

195205

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر سيد محمد ميركاظمي - دكتر حميدرضا رضايي