Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
26 results
Search Results
Item Modification of Surface of ZnO:Mn Nanocrystals Synthesized by the Cryochemical Method(Sumy State University, 2019) Kovalenko, О.V.; Vorovsky, V.Yu.; Bulanyi, M.F.; Khmelenko, О.V.В роботі представлені результати досліджень впливу модифікації поверхні нанокристалів ZnO:Mn шляхом відпалу зразків в продуктах термічного розкладу полівінілового спирту та в атмосфері водню на їх фізичні властивості. Нанокристали ZnO:Mn було отримано методом кріохімічного синтезу, концентрація домішок Mn в них складала 2, 4 та 8 ат. % відповідно. Модифікація зразків приводила до підвищення їх агломераційних властивостей та зміни морфології поверхні. Методом рентгенофазового аналізу встановлено, що межа розчинності Mn в нанокристалах ZnO не перевищує 4 ат. %. Методом ЕПР доведено, що відпал зразків у продуктах термічного розкладу полівінілового спирту збільшує межу розчинності Mn. Відпал зразків у продуктах термічного розкладу полівінілового спирту та в атмосфері водню приводить до появи в нанокристалах ZnO:Mn феромагнітних властивостей при кімнатній температурі.Item The Effects of Al-doped ZnO (AZO) as Anti-reflection Agent for Dye Sensitized Solar Cells System(Sumy State University, 2019) Munawaroh, H.; Wahyuningsih, S.; Ramelan, A.H.Наночастинки ZnO, леговані Al (AZO), були синтезовані як антирефлекторний реагент для системи сонячних елементів, сенсибілізованої барвником. ZnO, легований Al, готували методом золь-гелю при 60 °C протягом 3 годин змінюючи концентрацію Al (0, 2, 3 і 4 %). XRD картина AZO показує, що додавання Al впливає на структурні властивості, такі як зменшення розміру кристалітів від 10 нм до 28 нм. Оптичні властивості AZO характеризувалися UV-Vis спектрофотометром. ZnO, легований Al, демонструє явище червоного зсуву на довжині хвилі 320-375 нм. 3 % і 4 % AZO показують два піки, розглянуті як домішки ZnO, легованого Mg. Спектри пропускання AZO показують збільшення пропускання в області видимого світла на 50-95 %. Спектри відбиття показують величину відбиття, що збільшується в УФ області і зменшується у видимій області (< 50 %). Енергію забороненої зони AZO розраховували за допомогою методу Tauc Plot. Додавання Al може зменшити енергію забороненої зони AZO від 3.45 еВ до 3.23 еВ. ZnO, легований Al, використовується як антирефлекторний реагент для сенсибілізованих барвником сонячних елементів (DSSCs). Система DSSCs з AZO має більш високу ефективність, ніж елементи без антирефлекторного покриття. Ефективність системи сонячних елементів без антирефлекторного шару AZO становить 0.18 %, тоді як ефективність з 2, 3 і 4 % антирефлекторним шаром AZO склала 0.28, 0.68 і 0.85 % відповідно. Максимальна продуктивність системи DSSCs з 4 % AZO (0.85 %) як антирефлекторним реагентом була продемонстрована поліпшеною ефективність до 372 разів порівняно з системою без антирефлекторного реагента.Item Watershed Segmentation Image Processing Analysis of Zn0.97Fe0.03O Dilute Magnetic Semiconductor(Sumy State University, 2019) Vishal, Mathur; Rana, MukherjiРозподіл частинок за розміром є фундаментальним параметром для опису матеріалів і особливостей зразків. Це також важливо для кращого розуміння їх динамічної поведінки. Сегментація цифрового зображення є методом розшарування в різні роздільні ділянки так, що пікселі кожної секції мають однакові візуальні особливості. Ця концепція використовується для визначення розподілу частинок за розміром за допомогою аналізу зображень. Аналіз обробки вододільних зображень є одним з поширених методів сегментації зображень. Відповідно до цього алгоритму, зображення у градаціях сірого перетворюється на топографічне зображення, яке складається з різноманітних басейнів, подібно до регіонів, які затоплені водою, в яких різні лінії вододілів розподіляють області частинок подібних розмірів. У даній роботі алгоритм вододілу розроблений з використанням MATLAB і застосований до зображень скануючої електронної мікроскопії (SEM) для оцінки розподілу наночастинок розбавленого магнітного напівпровідникового зразка оксиду цинку (ZnO), легованого Fe (при 3 % молярній концентрації). Зразок готують методом твердофазної реакції і потім вакуумно відпалюють при ~ 1000 °С приблизно протягом 48 годин. SEM зображення Zn0.97Fe0.03O безпосередньо свідчить про те, що зерна ZnO змінювали свою подібну до квітки форму на гексагональну призмоподібну форму після легування Fe. Аналіз обробки вододільних зображень показує, що змішані частинки ZnO і Fe зберігають свій адекватний нанорозмір і точний розподіл для досліджуваного зразка.Item Efficiency Modeling of Solar Cells Based on the n-Zn1-xMgxO / p-SnS Heterojunction(Sumy State University, 2019) Д`яченко, Олексій Вікторович; Дьяченко, Алексей Викторович; Diachenko, Oleksii Viktorovych; Доброжан, Олександр Анатолійович; Доброжан, Александр Анатольевич; Dobrozhan, Oleksandr Anatoliiovych; Опанасюк, Анатолій Сергійович; Опанасюк, Анатолий Сергеевич; Opanasiuk, Anatolii Serhiiovych; Курбатов, Денис Ігорович; Курбатов, Денис Игоревич; Kurbatov, Denys Ihorovych; Гриненко, Віталій Вікторович; Гриненко, Виталий Викторович; Hrynenko, Vitalii Viktorovych; Plotnikov, S.V.Визначено рекомбінаційні та оптичні втрати в допоміжних і поглинаючому шарах фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії на основі гетеропереходу (ГП) n-MgxZn1-xO/p-SnS (x = 0; 0.3; 1) із струмознімальними прозорими фронтальними контактами AZnO та ITO. Отримані спектральні залежності коефіцієнту пропускання світла сонячними елементами (СЕ), враховуючи відбиття світла від меж поділу контактуючих шарів матеріалів, а також його поглинання в допоміжних шарах приладів. Визначено квантовий вихід досліджуваних структур фотоперетворювачів. Досліджено вплив рекомбінаційних і оптичних втрат в СЕ з конструкцією ITO(AZnO)/MgxZn1-xO/SnS на струм короткого замикання за різної товщини віконного шару MgxZn1-xO (25-400 нм) та сталій товщині струмознімальних шарів AZnO і ITO (100-200 нм). Розраховано ККД структур для випадку напруги холостого ходу Uхх знайденої з енергетичних діаграм переходів та взятої з літературних даних. Встановлено, що в першому випадку СЕ можуть мати ефективність, яка зростає при збільшенні вмісту Mg в твердому розчині від 4.91 % (ГП ZnO/SnS) до 10.8 % (ГП MgO/SnS). У другому випадку найбільші значення ефективності (ƞ = 11.62 %) мають СЕ на основі ГП ZnO/SnS зі струмопровідним контактом AZnO. Прилади на основі ГП Mg0.3Zn0.7O/SnS та MgO/SnS, показують значення ККД 5.97 % та 5.84 % відповідно. Матеріал верхнього струмопровідного контакту слабко впливає на ефективність СЕ. Одержані результати дають змогу визначити максимальне значення ефективності розглянутих СЕ з урахуванням рекомбінаційних та оптичних втрат в шарах фотоперетворювачів та провести оптимізацію параметрів реальних приладів з метою досягнення цих значень ККД.Item Sol-gel Synthesis and Structural Properties of Cu Doped ZnO Nanoparticles(Sumy State University, 2019) Samanta, P.K.; Das, M.; Rana, N.K.We report here a sol-gel method to synthesize undoped and Cu doped ZnO nanoparticles. The nanoparticles were characterized using X-ray diffraction technique to understand the crystallographic properties. The results indicate the formation of pure and Cu doped ZnO nanoparticles. The growth was found to be anisotropic. The low concentration of Cu doping does not influence the particles size of ZnO. We have successfully synthesized undoped and Cu doped ZnO nanoparticles using a simple and cost effective sol-gel method. The synthesized nanoparticles exhibit high crystallinity and Cu doping was further confirmed from X-ray diffraction. The diffraction pattern also suggests that the growth of hexagonal ZnO is anisotropic. However due to this low percentage of Cu doping, no significant change in particle size was observed. In this paper, we report a very simple and cost effective sol-gel method to synthesize ZnO nanoparticles followed by typical structural characterization.Item Effect of Electron Transporting Layer on Power Conversion Efficiency of Perovskite-Based Solar Cell: Comparative Study(Sumy State University, 2019) Hima, A.; Lakhdar, N.; Saadoune, A.Recently, photovoltaic energy is growing up rapidly especially in solar cell fabrication. Perovskitebased solar cell technology has been focus of interest from photovoltaic technologies due to its high power conversion efficiency and low processing cost comparing by others. The first step in solar cell fabrication is the simulation, which gives an idea about effect of different parameters on power conversion efficiently with less efforts and costs. There are a lot of software that are used in solar cell simulations, such as GPVDM, SCAPS and Silvaco Atlas. Therefore, several structures are used in perovskite-based solar cells, such as n-i-p, p-i-n, n-p-p and p-p-n. Our study is focused on n-i-p structure. For the present paper we used Silvaco Atlas software because it contains a lot of physical and recombination models based on solving the Poisson partial differential equation and carrier continuity. Moreover, this paper shows numerical simulations of planar heterojunction solar cell structures that have the following layers: hole transporting layer (HTL) / perovskite absorber layer (PVK) / electron transporting layer (ETL). However, different layer materials of ETL are used, namely cadmium sulfide (CdS) and zink oxide (ZnO) in order to study the behavior of solar cells based on perovskite (CH3NH3PbI3). This latter material used in this paper's simulation belongs to organic/inorganic type. The obtained results show that the solar cell structure based on CdS exhibits a better performance in term of power conversion efficiency (PCE) compared to that based on ZnO when using the same layer thickness.Item Effect of Annealing Temperature on Structural, Optical and Electrical Properties of ZnO Thin Films Prepared by Sol-Gel Method(Sumy State University, 2018) Benramache, S.; Aoun, Y.; Lakel, S.; Mourghade, H.; Gacem, R.; Benhaoua, B.A transparent semiconductor ZnO thin film was prepared on glass substrates using spin coating sol-gel method. The coated ZnO films were annealed in air for 2 hours at different temperatures of 0, 450, 500, 550 and 600 °C. The films were obtained at a concentration of sol-gel solution is 0.5 M. In present paper, the structural, optical and electrical properties of the ZnO thin films were studied as a function of the annealing temperature. The DRX analyses indicated that the coated ZnO films exhibit an hexagonal structure wurtzite and (002) oriented with the maximum value of crystallite size G = 69.32 nm is measured of ZnO film annealed at 600 °C. The crystallinity of the thin films improved at high annealing temperature which was depends too few defects. Spectrophotometer (UV-vis) of a ZnO films deposited at different annealing temperatures shows an average transmittance of about 88 %. The band gap energy decreased after annealing temperature from Eg = 3.359 to 3.117 eV for without annealing and annealed films at 450 °C, respectively, than increased at 600 °C to reaching the maximum value 3.251 eV. The minimum value of the sheet resistance Rsh of the films is 107635 Ω was obtained for ZnO thin film annealed at 600 °C. The best estimated structure, optical and electrical results are achieved in annealed ZnO film at 600 °C.Item Исследование процессов синтеза слоев в системе ZnO–SnO2(Сумский государственный университет, 2018) Абдуев, А.Х.; Ахмедов, А.К.; Асваров, А.Ш.Исследованы процессы синтеза слоев на основе твердых растворов ZnO–SnO2 при магнетронном распылении металлической мишени Zn–Sn, керамической мишени ZnO–SnO2 и металлокерамической мишени (ZnO–SnO2) + 10 вес.% (Sn–Zn). Показано, что магнетронное распыление мишеней Zn–Sn и (ZnO–SnO2) + 10 вес.% (Sn–Zn) может сопровождаться формированием периодических структур в результате периодического изменения состава поверхностных слоев распыляемой мишени в зоне эрозии мишеней.Item Electrothermal and Optical Properties of Hybrid Polymer Composites(Sumy State University, 2018) Al-Tweissi, M.; Ayish, I.O.; Al-Ramadin, Y.; Zihlif, A.M.; Elimat, Z.M.; Al-Faleh, R.S.The Electrothermal and optical properties of hybrid polymer composites made of poly (ethylene oxide) (PEO) matrix filled with different zinc oxide (ZnO) concentrations (0, 2, 4, 6 and 12 wt %), and strengthened with iodine (0.1 wt %) have been investigated. The electrical properties have been studied using the impedance technique as a function of ZnO concentrations, applied frequency ranges from 10 KHz to 3 MHz, and temperature in range (25-55 ˚C). The AC electrical properties showed frequency, temperature, and zinc oxide dependence. It was found that with increasing the ZnO concentration and with decreasing the applied frequency the dielectric loss and dielectric constant will be increased. The determined activation energy decreases with increasing the ZnO content and iodine charge complexes. The thermal conductivity has been studied, and it was found that the thermal conductivity increases with both ZnO concentration and temperature. The optical properties have been examined as a function of ZnO concentration, and applied UV-wavelength ranges from 300 to 800 nm. The determined optical dispersion parameters, such as the optical energy and refractive index are discussed.Item Photoluminescence Excitation in Nanocomposites Polyvinylpyrrolidone/ZnO(Sumy State University, 2018) Fediv, V.I.; Rudko, G.Yu.; Isaieva, O.F.; Gule, E.G.; Olar, O.I.ZnO nanoparticles embedded in polyvinylpyrrolidone matrix were fabricated in situ by colloidal method with environmentally friendly reaction conditions. The colloid was used to form solid nanocomposite polyvinylpyrrolidone/ZnO, and optical properties of the material were studied. Two types of emission were identified in the nanocomposite: one originates from the polymeriс matrix another is related the defect states in ZnO nanoparticles. Specific way of light emission excitation via energy transfer from the polymeric matrix to nanoparticles was observed.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »