فهرست

بررسی تاثیر نانوساختارها در بهبود جریان فتوالکتروشیمیایی ساختارناهمگون بر پایه Cu2O

نشریه: زمستان ۱۳۹۶ - مقاله 5   صفحات :  331 تا 337



کد مقاله:
nm-391

مولفین:
لیلا شوشتری
لیلا شوشتری: دانشگاه صنعنی شریف - پژوهشکده علوم و فن آوری نانو
راحله محمدپور: دانشگاه صنعتی شریف - پژوهشکده علوم و فناوری نانو
اعظم ایرجی زاد: دانشگاه صنعتی شریف - دانشکده فیزیک


چکیده مقاله:

در این تحقیق سطح لایه¬ی Cu2O با بکارگیری نانوساختارهای این اکسید اصلاح شده است؛ بطوریکه پوشش توده¬ای Cu2O به روش اکسیداسیون حرارتی فویل مس خالص و نانومیله¬های اکسید مس با استفاده از روش اکسیداسیون آندی از سطح فلز مس صیقل یافته در محیط قلیایی ساخته می¬شوند. این ساختارهای که داری طول 150 نانومتری هستند برای دستیابی به فاز خالص Cu2O نیازمند فرآیند حرارت دهی هستند. بهترین شرایط بدست آمده، حرارت دهی در مدت زمان 15 دقیقه و در دمای ᵒC700 تحت شارش گاز آرگون است. پس از حرارت دهی آنالیز XRD هیچ گونه پیک دیگری از اکسید¬های مس را نشان نمی¬دهد. ساختار ناهمگون پوشش/ نانوساختار Cu2O با استفاده از لایه¬نشانی چرخشی و سپس حرات¬دهی در شرایط بهینه شده حاصل می¬شود. منحنی چگالی جریان-ولتاژ در آنالیز فتوالکتروشیمایی، افزایش چشمگیر 76 در میزان جریان در ولتاژ V 6/0-برحسب مرجع الکترود نقره/کلرید نقره را نشان می¬دهد. برای بررسی دقیق¬تر آنالیزهای اسپکتروسکوپی الکتروشیمیایی و مت-شاتکی از پوشش و ساختار ناهمگون Cu2O انجام شده است.


Article's English abstract:

In this research, the surface of Cu2O film was modified cuprous oxide nanostructure. The Cu2O film was manufactured by thermal oxide method and the Cu2O nanorod was fabricated by anodize of Cu polished foil in exposure to alkaline electrolyte. The nanorod with length of 150 nm should be heated to produce the pure Cu2O crystalline phase. The optimized heat treatment was 700ᵒC for 15 min under Ar gas flow. The XRD analysis shows no pick related to other copper oxide phase. The film/Nanorod NR was prepared through the spin-coating of nanostructure on the film and then followed by final heating process. The photoelectrochemical analysis shows an improvement of about 76 of current density in -0.6V Vs. Ag/AgCl. For more study, Electrochemical Impedance Spectroscopy EIS and Mott-Schottky analysis were investigated.


کلید واژگان:
اکسید مس، اکسیداسیون آندی، اکسیداسیون حرارتی، آنالیز فتوالکتروشیمیایی ، آنالیزهای اسپکتروسکوپی الکتروشیمیایی

English Keywords:
Cu2O, Thermal oxidation, Anodizing, Photoelectrochemical analysis, Electrochemical Analysis

منابع:

English References:
[1] 1. Masson, G.; Latour, M.; Biancardi, D. Global Market Outlook for Photovoltaics Until 2016; European Photovoltaic Industry Association: Brussels, Belgium, 2012. [2]. E. Fortunato, D. Ginley, H. Hosono, D. C. Paine,.Transparent Conducting Oxides for Photovoltaics. MRS Bull, 32, 242-247, 2007. [3]. A.Yosipof, A Zaban, and H Senderowitz, Data Mining and Machine Learning Tools for Combinatorial Material Science of All-Oxide Photovoltaic Cells, Mol. Inf., 34, 367-379, 2015 [4]. S Rühle, A Y. Anderson and A. Zaban, All-Oxide Photovoltaics J. Phys. Chem. Lett., 3(24), 3755–3764, 2012. [5]. W. Shockley, H. J. Queisser, Detailed Balance Limit of Efficiency of p-n Junction Solar Cells. J. Appl. Phys., 32, 510-519, 1961. [6]. C. Malerba, F. Biccari, C. Leonor A. Ricardo, M. D’Incau , P. Scardi, A. Mittiga, Absorption coefficient of bulk and thin film Cu2O, SOL ENERG MAT SOL C, 95, 2848-2854, 2011 [7]. J Deuermeier, J Gassmann, and A Klein, “Reactive Magnetron Sputtering of Cu2O: Dependence on Oxygen Pressure and Interface Formation with Indium Tin Oxide”. J. Appl. Phys, 109, 113704?113707, 2011. [8]. A Chen, H Long, and P. Lu , “Controlled growth and characteristics of single-phase Cu2O and CuO films by pulsed laser deposition”, Vacuum ,83 , 927–930, 2009. [9]. A. O. Musa, T. Akomolafe, M. J. Carter, Production of Cuprous Oxide, a Solar Cell Material, by Thermal Oxidation and a Study of its Physical and Electrical Properties. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 51, 305-316, 1998. [10]. T. D. Golden, M. G. Shumsky, Y. Zhou, R. A. VanderWerf, R. A, Van Leeuwen, J. A. Switzer, Electrochemical Deposition of Copper(I) Oxide Films. Chem. Mater. 8, 2499-2504., 1996. [11]. K. P. Musselman, A. Marin, L. Schmidt-Mende, J. L. MacManus-Driscoll, Incompatible Length Scales in Nanostructured Cu2O, Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 22, 2202-2208, 2012. [12]. B. M, Kayes, H. A. Atwater, N. S. Lewis, Comparision of the device physics principle of planar and radial p-n junction nanorods solar cells, J. Appl. Phys, 97, 114302, 2005.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 310
تعداد دریافت فایل مقاله : 15



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک