Otrzymywanie cienkich warstw SnO₂ dla fotowoltaicznych materiałów elektrodowych przy użyciu techniki zol-żel

• Autorzy: Martyła A. , Majchrzycki Ł , Marciniak P. , Sztorch B. , Kopczyk M. , Przekop R.

Warianty tytułu

EN

Preparation of SnO₂ thin films for photovoltaic electrode materials using sol-gel method

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych badań było otrzymanie cienkich warstw SnO₂ na powierzchniach szklanych przy użyciu techniki zol-żel, z zastosowaniem organicznych związków cyny. Warstwy otrzymywano przez nanoszenie zolu SnO₂ w metanolu techniką dip coating. Otrzymana warstwa była następnie poddawana kalcynacji w atmosferze utleniającej. Otrzymano serię materiałów zawierających od 1. do 12. warstw SnO₂ na powierzchni podłoża szklanego. Uzyskane warstwy poddano charakterystyce za pomocą techniki XRD, SEM, SEM-EDS, UV/VIS. Równolegle przeprowadzono badania czasowo-rozdzielcze procesu schnięcia warstwy z wykorzystaniem techniki FT-IR (ATR).

EN

The aim of the study was to obtain SnO₂ thin films on glass using a sol-gel technique and organic tin compounds. The layers were prepared by dip coating deposition of SnO₂ sol in methanol. The resulting layer was then subjected to a process of calcining in an oxidizing atmosphere. To give a series of materials comprising from one to twelve layers of SnO₂ on the surface of the glass substrate. The obtained film was subjected to characterization by XRD, SEM, SEM-EDS and UV-Vis technique. Above that time-resolved tests of the layer drying process using the technique of FT-IR (ATR) were carried out.

Słowa kluczowe

PL

warstwy przewodzące; zol-żel; tlenek cyny; ogniwa słoneczne; materiał elektrodowy; kinetyka schnięcia żelu

EN

conductive layer; sol-gel; tin oxide; solar cells; electrode material; gel drying kinetics

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 67, nr 12
• Strony: 1207--1216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Martyła A.

• Instytut Metali Nieżelaznych O/Poznań, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw

autor

Majchrzycki Ł

• Instytut Metali Nieżelaznych O/Poznań, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw

autor

Marciniak P.

• Poznański Park Naukowo-Technologiczny Fundacji UAM

autor

Sztorch B.

• Innosil Sp. z o.o

autor

Kopczyk M.

• Instytut Metali Nieżelaznych O/Poznań, Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw

autor

Przekop R.

• Centrum Zaawansowanych Technologii UAM, Uniwersytet im. A. Mickiewicza oraz Innosil Poznań

Bibliografia

• 1. Nocuń M.: Transparentne powłoki przewodzące. Świat Szkła 2008, 5.
• 2. Tetrycz H.: Grubowarstwowe chemiczne czujniki gazów na bazie dwutlenku cyny, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005, ISBN 83-7085-874-0.
• 3. Gopel W., Schierbaum K.D.: Sn02 sensors: current status and future prospects. Sensors and Actuators B: Chemical 1995, 26/27 Issue 1-3, I.
• 4. Buller B.: Thin Film Technology: the pathway to Grid Parity, www.2008. thinfilmconference.org
• 5. ManifacierJ.C., Zepessy L.D., BressrJ.F., Perotin M.: ln2O3:(Sn) and SnO2:(F) films - application to solar energy conversion part II - Electrical and optical properties, Mater. Res. Bull., 1979, 14, 163.
• 6. Spence W.: The UV Absorption Edge of Tin Oxide Thin Films, J. Appl. Phys., 1967, 38,3767.
• 7. Hsu Y.S., Gandhi S.K.: The Effect of Phosphorus Doping on Tin Oxide Films Made by the Oxidation of Phosphine and Tetramethyltin II. Electrical Properties J. Electrochem. Soc. II: Sol. State Sci. Technol., 1980, 127,1592.
• 8. Banerjee A. N., Maity R., Kundoo S., Chattopadhyay K. K.: Poole-Frenkel effect in nanocrystalline Sn02:F thin films prepared by a sol-gel dip coating technique, Phys. Stat. Sol. (a), 2004, 201 No. 5, 983.
• 9. Nakahara T., Koda H.: Chemical Sensor Technology edited by N. Emazoe, Elsevier
• 10. New York, 1991, Vol. 3, 19.
• 11. Bodawy W.A., Afify H.H., Elgiar E. M.: Optical and Photovoltaic Characteristics of In Modified Sn02 Thin Films, J. Electrochem. Soc., 1990, 137, 1592.
• 12. Stilwell D.E., Park S.M.: Studies on Photoelectrochemical Properties of Sn02 Films Prepared from Organic Resinate Solution, J. Electrochem. Soc., 1982, 129, 1501.
• 13. Hiratsuka R. S., Pulcinelli S. H., Santilli C. V.: Formation of Sn02 gels from dispersed sols in aqueous colloidal solutions, J. Non-Cryst. Solids, 1990, 121,76.
• 14. Maddalena A., Del Machio R., Dire S., Raccanelli A.: Electrical conductivity of tin oxide films prepared by the sol-gel method, J. Non-Cryst. Solids, 1990, 121,365.
• 15. Chatelon J. P., Terrier C., Bernstein E., Berjoan R., Roger J A: Morphology of Sn02 thin films obtained by the sol-gel technique, Thin Solid Films, 1994, 247, 162.
• 16.Terrier C., Chatelon J.P., Berjoan R., Roger J.A.: Sb-doped Sn02 transparent conducting oxide from the sol-gel dip-coating technique, Thin Solid Films, 1995, 263,37.
• 17. Mattox M.: Sol-gel derived, air-baked indium and tin oxide films, Thin Solid Films, 1991,204, 25.
• 18. Takahashi Y., Wada Y.: Dip Coating of Sb Doped Sn02 Films by Ethanolamine Alkoxide Method, J. Electrochem. Soc., 1990, 137, 267.
• 19. Giuntini J.C., Granier W., Zanchetta J.V, Taha A.: J. Mater. Sci. Lett., 1990, 9, 1383.
• 20. Gonzales-Oliver C. J. R.: Sn(Sb)-oxide sol-gel coatings on glass, J. NonCryst. Solids, 1986, 82, 400.
• 21. Park S.S., Mackenzie J. D.: Sol-gel-derived tin oxide thin films, Thin Solid Films, 1995, 258, 268.
• 22. Kirszensztejn P., Szymkowiak A: Thermal analysis of binary system Al2O3-SnO2 obtained by sol-gel technique: Part I. Oxidative atmosphere, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2005, 81, Number I, 35.
• 23. Kirszensztejn P., Szymkowiak A., Marciniak P., Martyla A., Przekop R.: Texture of Al203-Sn02 binary oxides system obtained via sol-gel chemistry, Applied Catalysis A: General, 2003, 245, Number I, pp. 159.
• 24. Dobrzański L.A., Dobrzańska-Danikiewicz A.D.: Obróbka powierzchni materiałów inżynierskich, Open Access Library, 201 I, Vol. 5.
• 25. Suzuki I., Yasui Y., Udagawa A., Kawate K.: Drying process monitoring by rapid scanning FT-IR spectrometer, Industrial Coating Research, 2004,5, 107.
• 26. Kirszensztejn P., Tolińska A., Przekop R.: Thermal analysis of gel-derived support for metallic catalyst Part II. Al203-Sn02 system in reductive atmosphere, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2009, 95 Nr 1, 93.
• 27. The Powder Diffraction File PDF4+ No 00-001-0657.
• 28. Dhere R.G., Moutinho H.R., Asher S., Li X., Ribelin R., Gessert T.: Characterization of SnO2 Films Prepared Using Tin Tetrachloride and Tetra Methyl Tin Precursors. National Renewable Energy Laboratory, D. Young Colorado School of Mines, Golden, CO Presented at the National Center for Photovoltaics Program Review Meeting Denver, Colorado, September 8-11, 1998.