Browsing by Author "Stolarczyk, Jacek"
Now showing 1 - 1 of 1
- Results Per Page
- Sort Options
Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Hybrydowe ogniwa słoneczne zbudowane na bazie dwusiarczku molibdenu i dwutlenku tytanu(2023) (Data obrony: 2024-02-07) Jarosiński, Łukasz
Wydział Fizyki i Informatyki StosowanejPrzedmiotem pracy są ogniwa słoneczne oparte na heterozłączach na bazie $MoS_{2}$ oraz $TiO_{2}$. Głównym celem badań przedstawionych w pracy jest maksymalizacja wydajności konwersji energii słonecznej na elektryczną poprzez optymalizację procesu otrzymywania heterozłączy $MoS_{2} - TiO_{2}$ z wykorzystaniem kwantowego efektu rozmiarowego w $MoS_{2}$. Wytworzone serie próbek poddano charakteryzacji przy pomocy następujących metod: spektroskopii Ramana, dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego XRD, transmisyjnej mikroskopii elektronowej TEM oraz spektroskopii optycznej UV - ViS. Sprawność otrzymanych ogniw słonecznych była wyznaczana na podstawie pomiarów charakterystyk prądowo-napięciowych. Spektroskopia mas jonów wtórnych SIMS została wykorzystana do badania składu chemicznego oraz jakości interfejsów w wytworzonych ogniwach słonecznych. Zauważono, że szerokość przerwy energetycznej $MoS_{2}$ wzrasta wraz ze zmniejszaniem grubości warstwy $MoS_{2}$, a co za tym idzie, wraz ze zmniejszaniem się średniego rozmiaru krystalitów $MoS_{2}$. Uzasadnienie tej zależności przypisano zajściu rozmiarowego efektu kwantowego w cienkich warstwach $MoS_{2}$. Dzięki występowaniu rozmiarowego efektu kwantowego poziomy walencyjne i przewodnictwa w $MoS_{2}$ są dobrze dopasowane do poziomów energetycznych w $TiO_{2}$ i P3HT. Najwyższą sprawność wynoszącą 2,62% uzyskano dla ogniwa słonecznego opartego na heterozłączu planarnym o grubości warstw: 8nm dla $MoS_{2}$ oraz 22 nm dla $TiO_{2}$. W przypadku ogniw opartych na heterozłączach objętościowych najwyższa uzyskana sprawność wynosiła 1,63% dla ogniwa opartego na heterozłączu $MoS_{2}@TiO_{2}$ o grubości 7 nm.