Вплив золь-гель обробки та відпалу на нанокристалічні тонкі плівки TiO2 для фотоелектричних застосувань

Автори L.D. Sonar1,2, S.J. Shivhare3, V.S. Bagal3, P.R. Nikam1
Афіліація

1Department of Physics, Moolji Jaitha College, Jalgaon – 425001, Maharashtra, India

2Department of Applied Sciences and Humanities, SVKM’s College of Engineering, Shirpur – 425405, Maharastra, India

3Department of Applied Science and Humanities, SVKM’s NMIMS, Shirpur – 425405, Maharashtra, India

Е-mail prnikam.mjc@kces.in
Випуск Том 18, Рік 2026, Номер 2
Дати Одержано 10 лютого 2026; у відредагованій формі 19 квітня 2026; опубліковано online 29 квітня 2026
Цитування L.D. Sonar, S.J. Shivhare, V.S. Bagal, P.R. Nikam, Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 2, 02033 (2026)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.18(2).02010
PACS Number(s) 81.20.Fw, 81.15.Rs
Ключові слова TiO2 (19) , Ширина забороненої зони (21) , DSSC (8) , Золь-гель метод (5) , Метод спінового покриття, Рентгенівська дифракція (27) , УФ-видиме випромінювання, Відпал (37) .
Анотація

Тонкі плівки діоксиду титану (TiO2) були синтезовані з використанням методу золь-гель спін-покриття та оцінені для їх потенційного використання як фотоанодів у сонячних елементах, сенсибілізованих барвником. Стабільний золь-попередник був отриманий шляхом диспергування комерційного порошку P-25 TiO2 в етанолі, з використанням ацетилацетону як стабілізатора та п-гідроксибензойної кислоти як хелатного агента для покращення дисперсії та однорідності плівки. Після осадження плівки були термічно оброблені при 400 °C для стимулювання кристалізації та посилення формування пористої структури. Рентгенівський дифракційний аналіз підтвердив розвиток монокристалічного TiO2 з переважною фазою анатазу та тетрагональною кристалічною симетрією, із середнім розміром кристалітів приблизно 26 нм. Оптична характеристика, проведена за допомогою УФ-видимої спектроскопії, виявила сильне поглинання ультрафіолетового світла та високу прозорість у видимій області. Край поглинання, що спостерігається в діапазоні 390-430 нм, відповідає оптичній забороненій зоні близько 3,1 еВ. Отримані структурні та оптичні властивості вказують на покращену здатність до збирання світла та сприятливі характеристики поверхні. Ці результати демонструють, що оптимізовані умови золь-гель синтезу та відпалу дозволяють отримати тонкі плівки TiO2, придатні для фотоелектричних та фотокаталітичних застосувань.

Перелік посилань