Transmittance Properties of ZnO Nanorods Used in Solar Cells
Laen...
Kuupäev
2023
Kättesaadav alates
13.09.2023
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Eesti Maaülikool
Abstrakt
The study of the transmittance and absorbance properties of a material in the design of
solar cells is of significant importance. The transmittance of a material determines the
ability of light to pass through it. Whereas, the absorbance of a material determines its
ability to absorb light. ZnO nanostructures are a good choice for such properties as several
studies have shown that ZnO nanostructures show high transmittance (~80%). Also, ZnO
nanostructures can absorb most of the UV region of light coming from the sun. In this
thesis, the transmittance and absorbance properties of four different types of ZnO nanorod
samples were investigated, each of which was prepared with different solvents. The
solvents used are ethanol, 70% ethanol, methanol, and isopropanol. A UV-1600PC
spectrophotometer was used for measuring the transmittance and absorbance of ZnO
nanorod samples. Two types of reference materials were used for the measurements. The
results obtained based on the transmittance and absorbance measurements are analysed
and compared. Finally, the bandgaps for each of the synthesized nanorods were calculated
by using the Tauc relation, and the optimal ZnO nanorod sample for solar cell applications
was discussed.
Materjali läbilaskvuse ja neeldumisvõime omaduste uurimine on päikesepatareide projekteerimisel väga oluline. Materjali läbilaskvus määrab valguse läbilaskvuse läbi materjali. Materjali neelduvus määrab, kui palju valgust materjal suudab neelata. ZnO nanostruktuurid on selliste omaduste poolest hea valik, sest mitmed uuringud on näidanud, et ZnO nanostruktuuridel on kõrge läbilaskvus (~80%). Samuti suudavad ZnO nanostruktuurid absorbeerida enamiku päikesest tuleva valguse UVkiirguse piirkonnast. Käesolevas lõputöös uuriti nelja erineva ZnO nanostruktuuride proovi läbilaskvus ja neeldumisomadusi, millest igaüks valmistati erinevate lahustite abil. Kasutatud lahustid on etanool, 70% etanool, metanool ja isopropanool. ZnO nanovarraste proovide läbilaskvuse ja neelduvuse mõõtmiseks kasutati UV-1600PC spektrofotomeetrit. Mõõtmistes kasutati kahte tüüpi võrdlusmaterjale. Analüüsitakse ja võrreldakse läbilaskvuse ja neelduvuse mõõtmiste põhjal saadud tulemusi. Viimasena arvutati iga sünteesitud nanovarda ribalõhed Tauci suhte abil ja toodi välja ZnO nanovarraste parem valik päikesepatareide kasutamiseks.
Materjali läbilaskvuse ja neeldumisvõime omaduste uurimine on päikesepatareide projekteerimisel väga oluline. Materjali läbilaskvus määrab valguse läbilaskvuse läbi materjali. Materjali neelduvus määrab, kui palju valgust materjal suudab neelata. ZnO nanostruktuurid on selliste omaduste poolest hea valik, sest mitmed uuringud on näidanud, et ZnO nanostruktuuridel on kõrge läbilaskvus (~80%). Samuti suudavad ZnO nanostruktuurid absorbeerida enamiku päikesest tuleva valguse UVkiirguse piirkonnast. Käesolevas lõputöös uuriti nelja erineva ZnO nanostruktuuride proovi läbilaskvus ja neeldumisomadusi, millest igaüks valmistati erinevate lahustite abil. Kasutatud lahustid on etanool, 70% etanool, metanool ja isopropanool. ZnO nanovarraste proovide läbilaskvuse ja neelduvuse mõõtmiseks kasutati UV-1600PC spektrofotomeetrit. Mõõtmistes kasutati kahte tüüpi võrdlusmaterjale. Analüüsitakse ja võrreldakse läbilaskvuse ja neelduvuse mõõtmiste põhjal saadud tulemusi. Viimasena arvutati iga sünteesitud nanovarda ribalõhed Tauci suhte abil ja toodi välja ZnO nanovarraste parem valik päikesepatareide kasutamiseks.
Kirjeldus
Bachelor’s thesis
Curriculum in Engineering
Märksõnad
bakalaureusetööd, ZnO, nanorods, transmittance, bandgap, nanomaterial