Các công trình nghiên cứu về TiO2 thuộc lĩnh vực quang và quang điện tử cũng đã đạt đƣợc nhiều thành tựu đáng kể. Các cơ sở nghiên cứu về lĩnh vực này có thể kể đến nhƣ: Viện KHVL, Viện KH-CN VN; Khoa Vật lý Kỹ thuật & Công nghệ nano, ĐHCN-ĐHQG HN; ĐHKHTN HCM; ITIMS, ĐHBK HN; Viện VLKT, ĐHBK HN;....
Một số các nghiên cứu tiêu biểu nhƣ: chế tạo màng TiO2:Er dẫn sóng với độ suy hao thấp (1,5 dB/cm) [17]. Màng polymer dẫn điện có khả năng phát huỳnh quang (PVK) ở dải 350-600 nm (đỉnh 404 nm) và 385 nm, PVK+nc TiO2 có hiệu suất phát huỳnh quang cao gấp 3 – 5 lần ở bƣớc sóng 404 nm [124,125]. Chế tạo
Luận án Tiến sĩ Vật lý
---
màng lai cấu trúc nano bằng phƣơng pháp spin coating kết hợp MEH-PPV với cấu trúc Ti/TiO2/MEH-PPV/Al để chế tạo OLEDs [166]. Màng polymer nanocomposite của polyfluorene (PF) với các hạt nano tinh thể TiO2 đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp spin-coating [125]. Nâng cao khả năng phát quang của hệ Polymer/TiO2 ở bƣớc sóng 590 nm [131]. Cho TiO2 vào trong nền MEH-PPV để làm tăng khả năng quang huỳnh quang của đi-ôt phát quang lên 3 - 5 lần ở bƣớc sóng 541,7 nm [126]. Chế tạo hệ dẫn sóng hồng ngoại của SiO2/TiO2 và SiO2/ZrO2 ở bƣớc sóng 1530 nm với độ suy hao 0,85 dB/cm [179]. Ống nano, dây nano, và hạt nano TiO2 trên đế SiO2 có các đỉnh phát quang ở các dải sóng khác nhau 384 nm, 415 nm, 441 nm, 470 nm, 450 – 530 nm, 550 – 630 nm [13]. TiO2/SiO2 phản xạ UV dùng cho gƣơng laser trong vùng 300 – 3000 nm với hệ số truyền qua T = 0,4 – 98,2 % và ngƣỡng phá hủy 5,7 – 6,7 J/cm2
[19]. Xác định độ dày ngƣỡng ~ 350 nm của lớp quang xúc tác TiO2 ngoài phù hợp cho ứng dụng gƣơng nóng truyền qua TiO2/TiN/TiO2 [7]. Chế tạo silica-titana-boria pha tạp Er có phổ huỳnh quang ở vùng hồng ngoại 1530 nm với cƣờng độ phụ thuộc nồng độ B3+
, Er3+ tăng tƣơng ứng 1 – 5 % và 0,1 – 0,4% [20]. Chấm lƣợng tử CdS bọc MPTMS cấy trong màng TiO2 dùng cho các ứng dụng quang điện tử [105]. Đi-ôt lai PIN đã đƣợc chế tạo với lớp lai bao gồm các hạt nano TiO2 cấy trong màng Si:H [178]. Hệ dẫn sóng dùng vật liệu SiO2/TiO2 và SiO2/ZrO2 chế tạo bằng phƣơng pháp sol-gel và công nghệ phủ đa lớp [179].
1.5.3 Pin mặt trời
Lĩnh vực này hiện đang đƣợc nghiên cứu ở một số đơn vị nhƣ: Viện KHVL, Viện KHCN VN; ĐHKHTN HN; ĐHKHTN HCM; ĐHCN HN; Viện Hóa, Viện KHCN VN; .... Một số kết quả nghiên cứu hiện nay là:
Pin TiO2 làm từ vật liệu có sẵn với chất màu Ru535 và Ru620 cho hiệu suất là 5,3 % (Jsc = 1,43 mA/cm2) và 6,4 % (Jsc = 1,67 mA/cm2) [124]. Màng polyme nanocomposite của polyfluorene (PF) với các hạt nano tinh thể TiO2 đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp spin-coating dùng cho pin mặt trời [125]. Điện cực đối của Pin TiO2 nhạy hóa chất màu phủ bằng C có Jsc = 0,172 mA/cm2, hiệu suất h = 0,036 %,
Luận án Tiến sĩ Vật lý
---
còn khi phủ với Pt thì Jsc = 0,605 mA/cm2, h = 0,16 % [15]. Phủ TiO2 lên nền polymer Nafion 117 để làm tăng hiệu suất pin mặt trời với Jsc = 0,6 mA/cm2 [16]. Chế tạo pin mặt trời TiO2 dùng chất màu N719 và D520 đã đạt đƣợc hiệu suất cực đại 3,7 % dƣới chiếu sáng của đèn halogen bằng 0,6 mặt trời.