Luân văn Thạc sĩ - Thông tin | Hanoi University of Science, VNU

THÔNG TIN VỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN VĂN TUYÊN Giới tính: Nam Ngày sinh: 13/3/1979 Nơi sinh: Chí Linh - Hải Dương Quyết định công nhận học viên số: 3568/QĐ-CTSV, ngày 31 tháng 12 năm 2009 Các thay đổi trình đào tạo: Không Tên luận văn: Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano ZnO, TiO2 dùng cho pin mặt trời sử dụng chất nhạy màu Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số: 60 44 07 10 Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Thục Hiền - Khoa Vật lý Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội 11 Tóm tắt kết luận văn: Luận văn: “nghiên cứu chế tạo vật liệu nano ZnO, TiO2 dùng cho pin mặt trời sử dụng chất nhạy màu” chế tạo lớp đệm TiO2 màng cột nano TiO2, tính chất chúng cụ thể sau: Tính chất lớp đệm TiO2 1.1 Ảnh SEM Lớp đệm TiO2 chế tạo phương pháp sol-gel với kỹ thuật quay phủ bám vào đế ITO có độ mịn cao (hình 1) Hình Ảnh SEM lớp đệm TiO2 (mẫu SG04) 1.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) Lớp đệm TiO2 có cấu trúc pha anatase (hình 2) Hình 2.Giản đồ XRD lớp đệm TiO2 ủ nhiệt độ 500oC, mẫu SG05 1.3 Phổ truyền qua lớp đệm Lớp đệm có độ truyền qua cao, 85% vùng ánh sáng nhìn thấy, phụ thuộc vào nhiệt độ ủ (hình 3) Hình Phổ truyền qua lớp đệm TiO2 ủ nhiệt độ khác nhau, mẫu SG02, SG04, SG05 Màng cột nano TiO2 chế tạo phương pháp thuỷ nhiệt 2.1 Ảnh SEM Trong trình thực thí nghiệm nhận thấy, hình thành màng cột nano TiO2 phụ thuộc lớn vào nồng độ TBX độ pH Nồng độ TBX tối ưu cho hình thành màng cột nano TiO2 0,048 M Ở nồng độ thấp hơn, thấy, hình thành cột nano TiO2 đế Khi nồng độ TBX tăng kích thước cột nano TiO2 tăng theo (hình 4) a-mẫu TN12 (a) Tỷ lệ TBX:HCl:H2O 1:30:30 Thời gian ủ thuỷ nhiệt 20 b-mẫu TN17 (b) Tỷ lệ TBX:HCl:H2O 1,5:30:30 Thời gian ủ thuỷ nhiệt 20 Hình Ảnh SEM cột nano TiO2 với nồng độ tiền chất TBX khác Nhiệt độ ủ thuỷ nhiệt tốt cho hình thành màng cột 150 oC Ở nhiệt độ thấp 120 oC, không thấy có hình thành màng cột nano TiO2 đế Ở nhiệt độ từ 180 oC trở lên màng không hình thành mà đế bị ăn mòn Lớp đệm TiO2 đóng vai trò quan trọng đến hình thành màng cột nano TiO2 (hình 5) a-mẫu TN12 (a) Tỷ lệ TBX:HCl:H2O 1:30:30 Sử dụng đế ITO có lớp đệm TiO2, Thời gian thuỷ nhiệt 20 b-mẫu TN18 (b) Tỷ lệ TBX:HCl:H2O 1,5:30:30 Sử dụng đế thuỷ tinh lớp đệm TiO2 Thời gian thuỷ nhiệt 20 Hình Ảnh SEM màng cột nano TiO2 trường hợp có (a ) (b) lớp đệm TiO2 ban đầu Kích thước cột nano TiO2 phụ thuộc lớn vào thời gian ủ thuỷ nhiệt, hình a-Mẫu TN10 (a) Tỷ lệ TBX:HCl:H2O 1,5:30:30 Thời gian ủ thuỷ nhiệt b-Mẫu TN12 (b) Tỷ lệ TBX:HCl:H2O 1:30:30 Thời gian ủ thuỷ nhiệt 20 Hình Ảnh SEM màng cột TiO2 chế tạo phương pháp thuỷ nhiệt với thời gian ủ thuỷ nhiệt khác 2.2 Giản đồ XRD Màng cột nano TiO2 có cấu trúc đơn pha rutile, độ kết tinh cao (hình 7) VNU-HN-SIEMENS D5005 - Mau T iO2 - H1 200 190 d=3.248 180 170 160 150 140 120 110 d=1.6863 100 d=2.4874 Lin (Cps) 130 90 80 d=2.2951 d=2.0541 40 30 20 d=1.4787 50 d=1.6235 d=2.1879 60 d=1.4520 70 10 10 20 30 40 50 60 70 2-T heta - Sc ale File: ThucHien-Tuyen-TiO2-H1.raw - Type: 2Th alone - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - S tep: 0.030 ° - Step time: 1.0 s - Temp.: 25.0 ° C (Room) - Anode: Cu - Creation: 11/24/11 11:00:28 21-1276 (* ) - Rutile, syn - TiO2 - Y : 27.27 % - d x by: 1.000 - WL: 1.54056 Hình Giản đồ XRD màng cột nano TiO2, mẫu TN10 12 Khả ứng dụng thực tiễn: Nội dung nghiên cứu luận văn có giá trị ứng dụng cao, là: chế tạo điện cực cho pin mặt trời DSSC Pin DSSC giải pháp sản xuất lượng với chi phí rẻ so với pin Si truyền thống giới quan tâm 13 Những hướng nghiên cứu tiếp theo: Cần nghiên cứu khả hoạt động màng cột nano TiO2 pin DSSC điều kiện thực tế So sánh hiệu pin DSSC sử dụng màng cột nano TiO2 với hình thái cột khác nhau, lớp đệm TiO2 khác 14 Các công trình công bố có liên quan đến luận văn: Chưa có Ngày 12 tháng 12 năm 2012 Học viên (Kí ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Tuyên ... 50 60 70 2-T heta - Sc ale File: ThucHien-Tuyen-TiO2-H1.raw - Type: 2Th alone - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - S tep: 0.030 ° - Step time: 1.0 s - Temp.: 25.0 ° C (Room) - Anode: Cu - Creation:... 11:00:28 2 1-1 276 (* ) - Rutile, syn - TiO2 - Y : 27.27 % - d x by: 1.000 - WL: 1.54056 Hình Giản đồ XRD màng cột nano TiO2, mẫu TN10 12 Khả ứng dụng thực tiễn: Nội dung nghiên cứu luận văn có giá... 2.2 Giản đồ XRD Màng cột nano TiO2 có cấu trúc đơn pha rutile, độ kết tinh cao (hình 7) VNU- HN-SIEMENS D5005 - Mau T iO2 - H1 200 190 d=3.248 180 170 160 150 140 120 110 d=1.6863 100 d=2.4874