Các thông số ảnh hƣởng đến việc chế tạo thanh nano ZnO bằng phƣơng

Một phần của tài liệu Nghiên cứu chế tạo vật liệu ZnO có cấu trúc nano nhằm ứng dụng trong pin mặt trời lai hóa (Trang 37)

pháp điện hóa[9]

Do sự phát triển định hƣớng của ZnO theo hƣớng (001) có liên hệ chặt chẽ đến cấu trúc tinh thể của chúng. Cấu trúc tinh thể ZnO bao gồm: một mặt mạng nonpolar là (100) với phép đối xứng C6v, một mặt mạng oxi cơ bản có cực (001) và mặt trên cùng (top) có cực bao gồm tetrahedrae kẽm có một phối tử OH ở cuối. Mặt mạng (100) không cực (nonpolar), kém đối xứng là mặt bền vững nhất trong khi đó các mặt có cực với năng lƣợng bề mặt cao thì không bền vững. Vì vậy, hình thái bền vững nhất của tinh thể ZnO là lục lăng với xu hƣớng đƣợc kéo dài dọc theo trục c. Lớp mầm và sự

phát triển của thanh nano ZnO trên đế trong dung dịch đã đƣợc thảo luận trƣớc đây bởi Vayssieres. Ông đã nhấn mạnh rằng việc kiểm soát đƣợc sức căng của mặt phân giới là yếu tố then chốt để điều chỉnh hình dạng và hƣớng của cấu trúc phát triển trên bề mặt một đế. Trên thực tế, sức căng mặt phân cách bị chi phối mạnh mẽ bởi nhiều yếu tố, nhƣ là: định hƣớng cấu trúc của các hạt trên bề mặt và những sai hỏng trên bề mặt của chúng.

Nhóm nghiên cứu của Hsieh và cộng sự thuộc khoa cơ khí vật liệu trƣờng đại học Yuan Ze, Đài Loan đã có báo cáo về khảo sát sự hình thành của cấu trúc thanh nano ZnO. Thanh nano sẽ phát triển theo hƣớng (001). Nhóm nghiên cứu đã kết luận sự ảnh hƣởng của các thông số: nhiệt độ, thời gian, nồng độ chất điện li… lên quá trình hình thành thanh nano, ngoài ra bản chất, bề mặt của đế cũng có ảnh hƣởng lên cấu trúc ZnO:

Thông số thời gian: ảnh hƣởng trực tiếp chiều cao của các thanh nano, thời gian điện phân càng dài thì chiều cao của thanh nano càng tăng nhƣng đƣờng kính thanh thì dƣờng nhƣ không bị ảnh hƣởng.

Thông số nhiệt độ: có vai trò quyết định độ bám đính của các thanh nano lên đế.

Thông số nồng độ chất điện li: có vai trò quyết định mật độ thanh nano trên đế.

Sức căng bề mặt của đế càng giảm (độ ghồ ghề cao): sẽ làm tăng khả năng bám dính của các hạt trong quá trình hình thành thanh nano.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu chế tạo vật liệu ZnO có cấu trúc nano nhằm ứng dụng trong pin mặt trời lai hóa (Trang 37)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(79 trang)