Właściwości wielofunkcyjnych cienkich warstw TiO2:Nd z przeznaczeniem na powierzchnię ogniw słonecznych

• Autorzy: Mazur M. , Kaczmarek D. , Wojcieszak D. , Morgiel J. , Kalisz M. , Szymańska M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-103

Warianty tytułu

EN

Properties of multifunctional TiO2:Nd thin films for the purpose of application on the surface of solar cells

• Konferencja: Sympozjum "Fotowoltaika i Transparentna Elektronika : Perspektywy Rozwoju" (5 ; 24-27.04.2014 ; Świeradów Zdrój ; Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu domieszkowania neodymem na właściwości wielofunkcyjne cienkich warstw dwutlenku tytanu. Cienkie warstwy zostały wytworzone za pomocą dwóch metod rozpylania magnetronowego: niskociśnieniowej oraz wysokoenergetycznej. W zależności od zastosowanej metody wytwarzania, naniesione powłoki miały strukturę krystaliczną anatazu lub rutylu. Zastosowanie domieszki neodymu umożliwiło uzyskanie mniejszego współczynnika odbicia światła od powierzchni krzemu w porównaniu do klasycznych powłok niedomieszkowanego TiO₂. Jak pokazały przedstawione w pracy badania, wytworzone cienkie warstwy domieszkowane neodymem były wielofunkcyjne – powłoki o strukturze anatazu miały bardzo dobre właściwości fotokatalityczne i antystatyczne, natomiast warstwy o strukturze rutylu zwiększoną twardość.

EN

In this paper the results of the influence of neodymium doping on the properties of multifunctional titanium dioxide thin films were shown. Thin films were manufactured using two various magnetron sputtering methods: low-pressure and high-energy. Depending on the preparation method, deposited coatings were of the anatase or of the rutile structure. As it is shown in the paper doping with neodymium caused the decrease of reflection coefficient from silicon surface as compared to undoped TiO₂. Thin films doped with neodymium were multifunctional – coatings with anatase structure were photocatalytically active and antistatic, while coatings with rutile structure had increased hardness.

Słowa kluczowe

PL

TiO2; neodym; rozpylanie magnetronowe; cienka warstwa; twardość; fotokataliza; właściwości antystatyczne

EN

TiO2; neodymium; magnetron sputtering; thin film; hardness; photocatalysis; antistatic properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 8
• Strony: 43--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr.

Twórcy

autor

Mazur M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Kaczmarek D.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Wojcieszak D.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

autor

Morgiel J.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Polska Akademia Nauk, Kraków

autor

Kalisz M.

• Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa

autor

Szymańska M.

• Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa

Bibliografia

• [1] Kaczmarek D., Modyfikacja wybranych właściwości cienkich warstw TiO2, Monografia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2008.
• [2] Park B., Current and future applications of nanotechnology, Issues in Environmental Science and Technology, No. 24, The Royal Society of Chemistry, 2007, s. 1–18.
• [3] Saif M. i in., Titanium dioxide nanomaterial doped with trivalent lanthanide ions of Tb, Eu and Sm: preparation, characterization and potential applications, Inorganica Chimica Acta, Vol. 360, 2007, s. 2863–2874.
• [4] Domaradzki J. i in., Photocatalytic properties of Ti-V oxides thin films, Optica Applicata, vol. 43, nr 1, 2013, s. 153–162.
• [5] Kaczmarek D. i in., Hardness of nanocrystalline TiO2 thin films, Journal of Nano Research, 2012, vol. 18/19, s. 195–200.
• [6] Mazur M. i in., Structural and surface properties of TiO2 thin films doped with neodymium deposited by reactive magnetron sputtering, Materials Science-Poland, vol. 31, nr 1, 2013, s. 71–79.
• [7] Radecka M. i in., Nanocermet TiO2:Au thin film electrodes for wet electrochemical solar cells, Opto-Electronics Review, vol. 12, 2004, s. 53–56.
• [8] Radecka M. i in., Study of the TiO2–Cr2O3 system for photoelectrolytic decomposition of water, Solid State Ionics, vol. 157, 2003, s. 379–386.
• [9] Zakrzewska K., Titanium dioxide thin film for gas sensors and photonic applications, seria Rozprawy – Monografie, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2003.
• [10] Zakrzewska K. i in., Effect of Nb, Cr, Sn additions on gas sensing properties of TiO2 thin films, Thin Solid Films, vol. 310, 1997, s. 161–166.
• [11] Kaczmarek D. i in., Influence of substrate type and its placement on structural properties of TiO2 thin films prepared by the high energy reactive magnetron sputtering method, Materials Science – Poland, vol. 26, nr 1, 2008, s. 113–117.
• [12] Kaczmarek D. i in., Influence of nanocrystalline structure and composition on hardness of thin films based on TiO2, Central European Journal of Physics, vol. 9, nr 2, 2011, s. 349–353.
• [13] Wasielewski R. i in., Surface characterization of TiO2 thin films obtained by high-energy reactive magnetron sputtering, Applied Surface Science, vol. 254, nr 14, 2008, s. 4396–4400.
• [14] Gaya U.I. i in., Heterogenous photocatalytic degradation of organic contaminants over titanium dioxide: A review of fundamentals, progress and problems, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, vol. 9, 2008, s. 1–12.

Uwagi

PL

Praca powstała ze środków Narodowego Centrum Nauki jako projekt badawczy własny PRELUDIUM numer DEC-2012/05/N/ST7/00173 oraz stypendium doktorskiego ETIUDA numer DEC-2013/08/T/ST7/00131.