Seminar INFLPR, Miercuri, 09 Mai 2018, ora 10:00, Secţia Laseri, Dr. Cornelia Enache: "Realizarea şi caracterizarea fotoelectrozilor de SnO2 nanostructurat depuşi prin doctor blade în vederea dezvoltării de tehnologii emergente pentru energie"

Seminar INFLPR

Miercuri, 09 Mai 2018, ora 10:00

Secţia Laseri, sala de seminar

Contractul nr.: 3 N/2018

Proiectul: PN 18 13 01 01

Faza nr. 1: "Realizarea şi caracterizarea fotoelectrozilor de SnO₂ nanostructurat depuşi prin doctor blade în vederea dezvoltării de tehnologii emergente pentru energie"

Termen: 15.04.2018

Responsabil fază: Dr. Cristian Viespe

Prezintă: Dr. Cornelia Enache

Rezumat: Faza îşi propune depunerea prin metoda doctor blade şi caracterizarea filmelor de SnO₂ în vederea dezvoltării de tehnologii emergente pentru energie. Obţinerea filmelor de SnO₂ cu satisfacerea cerinţelor unor fotoelectrozi în celulele solare cu colorant. Din investigarea filmelor, compoziţie, morfologie, optic, grosime, porozitate, vom optimiza astfel încât să fie compatibile cu fotoelectrozii dintr-o celulă solară de tip DSSC.
A fost realizat obiectivul fazei şi anume: depunerea, caracterizarea filmelor de oxid de staniu plecând de la nanoparticule de oxid de staniu prin metoda doctor blade; în final ca şi rezultate livrabile ale fazei au fost asamblate şi măsurate celule solare sensibilizate cu colorant atât folosind fotoelectrozi depuşi prin metoda doctor blade cât şi prin ablaţie laser la două lungimi de undă în ultraviolet şi vizibil. Din imaginile de microscopie electronică s-a obţinut că dimensiunea particulelor a fost între câţiva zeci de nm şi câţiva microni. În ce priveste grosimea filmelor depuse prin metoda doctor blade, a crescut cu creşterea numărului de straturi, de la 1,12 la 1,85 µm. Cea mai bună transmisie a fost obţinută pentru filmele depuse cu un singur strat de SnO₂. Au fost realizate trei tipuri de celule solare: doctor blade, ablaţie laser/355 nm şi 532 nm şi s-a dovedit faptul că oxidul de staniu este un material semiconductor ce poate fi folosit ca fotoelectrod într-o celulă solară de tip DSSC. Putem spune că răspunsul celulei depinde de mai multi factori, precum: grosimea stratului, porozitatea filmului, întrucât aceasta are legatură directă cu cantitatea de colorant absorbită şi implicit cu randamentul celulei. Pe de altă parte, în cazul filmelor depuse prin ablaţie se poate spune în plus că răspunsul celulei depinde şi de presiunea de oxigen din camera în care au fost depuse filmele. Cel mai bun răspuns al celulelor în cazul filmelor depuse prin metoda doctor blade a fost în cazul în care fotoelectrodul a fost depus în două straturi.
În cazul filmelor depuse prin ablaţie laser atât la 355 nm cât şi la 532 nm, cel mai bun răspuns al celulelor a fost în cazul filmelor depuse la presiunea oxigenului de 450 mTorr. Acest lucru se explică prin faptul că la presiune mică, filmul este mult mai compact şi nu poate absorbi eficient colorantul, iar în cealaltă situaţie la presiune mare (900 mTorr) filmul este foarte poros şi particulele nu mai sunt asa bine interconectate între ele. În concluzie, dioxidul de staniu s-a dovedit a fi un material ce poate fi folosit în dezvoltarea de tehnologii emergente pentru energie.