بررسی تاثیر ph و نسبت سوخت به ماده اولیه بر سنتز سل-ژل احتراقی اکسید قلع آلاییده شده با فلوئور برای استفاده در سلول خورشیدی

در سلول‌های خورشیدی از اکسیدهای رسانای شفاف استفاده می‌شود. بنابراین در این کاربرد به فیلم‌های اکسید رسانای شفاف، ارزان و با کارایی بالا نیاز است که اخیرا در میان آن‌ها، sno2:f بیش‌تر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق، نانوپودر sno2:f به روش سل- ژل احتراقی سنتز شد. از کلرید قلع پنج آبه و فلورید آمونیوم به‌عنوان مواد اولیه تامین کننده قلع و فلوئور و از اسید سیتریک نیز به‌عنوان سوخت استفاده شد. هیدروکسید آمونیوم برای تنظیم ph و آب دی‌یونیزه به‌عنوان حلال و عامل هیدرولیز انتخاب شدند. مقادیر ph و نسبت سوخت به ماده اولیه به عنوان متغیر انتخاب شدند. با استفاده از آزمون پراش اشعه ایکس (xrd) مطالعات فازی پودرهای سنتز شده انجام گرفت. از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) برای بررسی ریزساختار پودرهای تهیه شده استفاده شد و برای بررسی حضور افزودنی در پودر بهینه از دستگاه طیف‌نگاری فوتوالکترون پرتوی ایکس (xps)استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش ph از 1 تا 6، اندازه ذرات از 125 تا 300 نانومتر افزایش یافت و سبب رشد ذرات و تغییر مورفولوژی ذرات از کروی به چند وجهی شد. و با کاهش نسبت مولی سوخت به مواد اولیه از 2 به 1، اندازه ذرات از 125 نانومتر به 50 نانومتر کاهش پیدا کرد. حضور افزودنی فلوئور درون نمونه با اندازه ذره 50 نانومتر با روش xps مشخص شد و این نمونه می‌تواند به عنوان کاندید مناسبی برای استفاده در هدف دستگاه کندوپاش باشد

Influence of pH and fuel to raw material ratio on FTO nanopowders synthesized by sol-gel combustion method for solar cell applications

Transparent conductive oxides have recently been used in solar cells. Hence, transparent conductive oxide, especially SnO2:F (FTO) is considered promising by researchers for solar cell applications due to inexpensive and more efficient. In the current research, a sol-gel combustion technique was used to prepare fluorine-doped tin dioxide (FTO) powder. Stannous chloride pentahydride, ammonium fluoride, and citric acid as a fuel were used with various ratios of fuel to salt and different pH values. The structure, morphology and composition of the synthesized powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results revealed that the average particle size increased from 125 nm to 300 nm with morphological transformation as the pH value increased from 1 to 6, respectively and average particle size decreased from 125 nm to 50 nm with round morphology as the fuel to salt ratio decreased from 2 to 1. Presence of fluorine additive in optimal sample with 50 nm particle size was determined by XPS and it can be a suitable candidate for using in solar cell.