سنتز فوتوآند متخلخل تيتانيا به روش سل – ژل آبي جهت استفاده در سلول هاي خورشيدي پروسكايت

سلول هاي خورشيدي پروسكايت در سال هاي اخير توجهات بسياري را به دليل بازدهي قابل توجه، روش ساخت نسبتاً ساده و قابليت توليد انبوه به خود جلب نموده اند. جهت ساخت فوتوآند تيتانيايي اين سلول ها عمدتاً از سل هاي آبي استفاده مي شود كه فرآيندي با قابليت كنترل بسيار خوب بر اندازه و خلوص ذرات مي باشد. در اين تحقيق از سل آبي آلكوكسيدي تيتانيا بر پايه تيتانيم تترا ايزوپروپكسايد استفاده شد و اثر فرآيند آماده سازي بعدي ذرات در حالت هاي خشك و تر مورد مقايسه قرار گرفت. در روش اول، ذرات بدون فرآيند خشك شدن و در حالت كلوئيد به فرآيند تهيه خمير تيتانيا منتقل شدند و عوامل ساخت خمير، شامل آلفا ترپينئول و اتيل سلولز به كلوئيد مذكور افزوده شد. حال آن كه در روش دوم، پس از سنتز ذرات درون اتوكلاو، ذرات خشك شده و سپس فرآيند آماده سازي خمير تيتانيا براي آنها به كار گرفته شد. در نهايت با غليظ كردن سل حاصل، لايه نشاني چرخشي بر روي زيرلايه هاي هادي شفاف انجام گرفت و عمليات كلسينه بر روي نمونه ها انجام شد. بررسي پراش اشعه X حاكي از تشكيل فاز خالص آناتاز مي باشد. بررسي تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي وضوح بالا نشان دهنده تشكيل لايه با تخلخل هاي مناسب و به هم پيوسته با توزيع بسيار يكنواخت در حالت تر مي باشد. طيف سنجي فرابنفش-مرئي مويد شكاف انرژي معادل 24/3 الكترون ولت براي اين نمونه مي باشد. نتايج نشان مي دهد كه در حالت خشك، آگلومره شدن شديدي اتفاق مي افتد كه در هنگام لايه نشاني بشدت كيفيت لايه را تخريب مي كند. لايه منتج از حالت تر براي استفاده به عنوان فوتوآند سلول هاي خورشيدي پروسكايت مناسب مي باشد.