Леговані фтором супергідрофобні наноквіти SnO2 (FTO), осаджені за допомогою розпилювального піролізу для застосування в сонячних елементах

Автори Noubeil Guermat1 , Warda Darenfad2 , Kamel Mirouh2, Mehdi Kalfallah1, Mehdi Ghoumazi3
Приналежність

1Department of Electronics, Faculty of Technology, University Mohamed Boudiaf of M’sila, 28000 M’sila, Algeria

2Thin Films and Interfaces Laboratory (LCMI), University of Constantine 1, 25000 Constantine, Algeria

3Research Unit in Optics and Photonics (UROP), Center for the Development of Advanced Technologies (CDTA), University of Setif-1, 19000 Setif, Algeria

Е-mail noubeil.guermat@univ-msila.dz
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 5
Дати Одержано 16 травня 2022; у відредагованій формі 19 жовтня 2022; опубліковано online 28 жовтня 2022
Посилання Noubeil Guermat, Warda Darenfad, Kamel Mirouh, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 5, 05013 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(5).05013
PACS Number(s) 82.30.Lp
Ключові слова Тонкі плівки (64) , Легований фтором SnO2, Розпилювальний піроліз (4) , Контактний кут (5) , Супергідрофобний.
Анотація

Полікристалічні плівки нелегованого та легованого фтором SnO2 (FTO) наносяться на скляну під-кладку методом розпилювального піролізу при 400 °C. Досліджено вплив концентрації фтору (8, 10 і 12 %) на структурні, морфологічні, оптичні та електричні властивості плівок FTO. Наші результати XRD показують, що F-SnO2 все ще має ту саму структуру рутилу, що й нелегований SnO2, з покраще-ною кристалізацією для легованих плівок та без виявлення іншої фази. Виміряні кути контакту становлять < 90° для нелегованих плівок та плівок, легованих 8 % F, що підтверджує гідрофільний харак-тер, тоді як інші леговані плівки (SnO2:10 % F і SnO2:12 % F) демонструють гідрофобний характер при значеннях кута контакту > 90° та супергідрофобний характер (CA = 140°) для тонкої плівки SnO2:12 % F. Для плівки SnO2, легованої 12 % F, спостерігається вищий коефіцієнт пропускання 83 %, ширина забороненої зони 3,9 еВ і менший безлад (287,68 меВ). Крім того, питомий електричний опір (ρ), концентрація носіїв (n) і холлівська рухливість (μ) визначаються за допомогою вимірювань ефекту Холла, і виявлено, що всі розроблені тонкі плівки мають n-тип провідності. Найнижчий питомий опір 2,245 x 10 – 4 Омxсм і найвища холлівська рухливість 24.55 см2xВ – 1xс – 1 отримані при концентрації 12 % F. Результати свідчать про те, що плівку FTO з 12 % F можна використовувати як прозорий провідний оксидний фронтального електроду для плівкових сонячних елементів.

Перелік посилань