تصنيع خلية شمسية مصنوعة من أغشية TiO2:CuO الرقيقة و المحضرة بطريقة البلازما المنتجة بالليزر

Print Friendly, PDF & Email

أ. د. صباح نوري مزهر، م. م. نهى حسن حرب/قسم الفيزياء – كلية العلوم للبنات – جامعة بغداد

أ.م . د غصون حميد احمد، أ. د كاظم عبد الواحد عادم/قسم الفيزياء – كلية العلوم – جامعة بغداد

الخلاصة

تم في هذا العمل و القياسات التحقق من الخواص التركيبية والبصرية والكهربائية  لأغشية ثنائي اوكسيد التيتانيوم TiO2)) النقية والمشوبة بمادة أوكسيد النحاس (CuO) والتي رسبت على أرضيات زجاجية  منظفة  بشكل مناسب  بدرجة حرارة الغرفة وبتراكيز مختلفة من  اوكسيد النحاس CuO (0,5,10,15,20)wt%. وقد استخدمت لذلك طريقة ترسيب الليزر النبضي (PLD) باستعمال ليزر النيدميوم ياك النبضي  وبمعلمات ترسيب ثابتة وهي الطول الموجي  1064nm عند طاقة ثابتة  800 mjومعدل تكرار 6Hz .  وكان عدد النبضات المستخدمة (500), وقد لدنت الأغشية بدرجات حرارة مختلفة423, 523)K).

تم تشخيص طبيعة تبلور الاغشية من خلال دراسة نمط حيود الاشعة السينية(XRD). أظهرت النتائج أن صفات الأغشية المحضرة ذات تركيب متعدد التبلور ومن النوع الرباعي والاتجاه السائد (110).كما  وجد ان الحجم الحبيبي يزداد مع زيادة درجات الحرارة والتراكيز. كذلك تم دراسة طبوغرافية السطح باستخدام مجهر القوى الذرية (AFM), إذا تبين إن الحجم الحبيبي للأغشية المحضرة قد اعتمد على درجة حرارة التلدين. كما أدت زيادة درجة حرارة التلدين إلى زيادة خشونة السطح.

تمت دراسة الخواص البصرية بطريقتين من خلال تسجيل طيفيّ النفاذية والامتصاصية لمدى الأطوال الموجية (300-1100)nm، ومن خلال فحص شده الاستضاءة الفوتونية (PL) . إذ وجد أن قيمة فجوة الطاقة تقل بزيادة تراكيز مادة CuO والتلدين في كلا الفحصين. ومن خلال دراسة الخصائص الكهربائية للأغشية المحضرة, بينت النتائج أن التوصيلية الكهربائية قد زادت بينما هبطت قيمه طاقة التنشيط مع زيادة تركيز CuO ودرجة حرارة التلدين . كما تم  التعرف على نوع حاملات الشحنة من خلال قياسات تأثير هول, وكانت كافه الأغشية المحضرة  من النوع السالب n , وبزيادة التركيز ودرجة حرارة التلدين يزداد  تركيز حاملات الشحنة بينما تقل التحركية.

أخيرا تم التعرف على نوع حاملات الشحنة من خلال قياسات تأثير هول, وكانت كافه الأغشية المحضرة  من النوع السالب n , وبزيادة التركيز ودرجة حرارة التلدين يزداد  تركيز حاملات الشحنة بينما تقل التحركية. كما تم رفع كفاءة العملية للخلايا النقية من اوكسيد التيتانيوم من  1.12%) الى  2.138%) وذلك بتطعيمها بمادة اوكسيد النحاس وبنسب وزنية مختلفة.

Comments are disabled.