بررسی تاثیر pH و نسبت مولی سوخت به ماده اولیه بر سنتز سل-ژل احتراقی اکسید قلع آلاییده شده با فلوئور برای استفاده در سلول خورشیدی

در سلول های خورشیدی از اکسیدهای رسانای شفاف استفاده می شود. بنابراین در این کاربرد به فیلم های اکسید رسانای شفاف، ارزان و با کارایی بالا نیاز است که اخیرا در میان آن ها،  SnO۲:F  بیش تر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق، نانوپودر SnO۲:F به روش سل- ژل احتراقی سنتز شد. از کلرید قلع پنج آبه و فلورید آمونیوم به عنوان مواد اولیه تامین کننده قلع و فلوئور و از اسید سیتریک نیز به عنوان سوخت استفاده شد. هیدروکسید آمونیوم برای تنظیم pH و آب دی یونیزه به عنوان حلال و عامل هیدرولیز انتخاب شدند. مقادیر pH و نسبت سوخت به ماده اولیه به عنوان متغیر انتخاب شدند. با استفاده از آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) مطالعات فازی پودرهای سنتز شده انجام گرفت. از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) برای بررسی ریزساختار پودرهای تهیه شده استفاده شد و برای بررسی حضور افزودنی در پودر بهینه از دستگاه طیف نگاری فوتوالکترون پرتوی ایکس  (XPS)استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش pH از ۱ تا ۶، اندازه ذرات از ۱۲۵ تا ۳۰۰ نانومتر افزایش یافت و سبب رشد ذرات و تغییر مورفولوژی ذرات از کروی به چند وجهی شد. و با کاهش نسبت مولی سوخت به مواد اولیه از ۲ به ۱، اندازه ذرات از ۱۲۵ نانومتر به ۵۰ نانومتر کاهش پیدا کرد. حضور افزودنی فلوئور درون نمونه با اندازه ذره ۵۰ نانومتر با روش XPS مشخص شد و این نمونه می تواند به عنوان کاندید مناسبی برای استفاده در هدف دستگاه کندوپاش باشد.

کلیدواژه ها:

fluorine-doped tin dioxide (FTO) ، sol-gel combustion ، transparent conductive oxide ، اکسید قلع آلاییده شده با فلوئور ، سل-ژل احتراقی ، اکسید رسانای شفاف