L’effet de la molarité de nickel sur les propriétés des couches minces d’oxyde de nickel NiO élaborées par la technique de spray pyrolyse alimentée par énergie solaire
No Thumbnail Available
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
university of Eloued جامعة الوادي
Abstract
The aim of this work is the preparation -by the spraypyrolysis technique- of nickel oxide thin films (NiO), then the study of the influence (effect) of the molar concentration (molarity) on their structural, optical and electric properties. For this purpose, the films have been deposited on glass substrates witch heated (450°C) using a solar oven at different molarities (0.05 M, 0.1 M and 0.15 M). These films have been characterized using X-ray diffraction (structural properties), UV-visible (optical properties) and the four-point method (electrical properties).
X-ray diffraction analysis shows that our samples have a cubic structure. Thin films crystallites adopt a preferred orientation along the direction (111). The maximum value of the grain size (25.43 nm)is reached for 0.1M sprayed solution with decreasing of the thin film thickness.
UV-visible analysis shows that the transmission decreases with increasing molarity. The calculation has generally shown that Urbach energy (Eu) decreases with the increasingof molarity and this can be explained by the increase of disorder in the films. In addition, the optical band gap energy (Eg) of the films decreases with rising molarity.
The electrical conductivity (σ) of the films, deduced by four-point method, decreases to its minimum value (0.63Ω-1cm-1) for sprayed film with 0.1M.
الهدف من هذا العمل هو إعداد -بواسطة تقنية الرش الحراري - أغشية رقيقة لأكسيد النيكل (NiO) ثم دراسة تأثير التركيز المولي (المولارية) على خصائصها البنيوية والضوئية والكهربائية. لهذا الغرض، تم ترسيب شرائح رقيقة على ركائز زجاجية مسخنة (450 درجة مئوية) باستخدام فرن شمسي و بتراكيز مولية مختلفة (0.05 ،0.1 و 0.15 مول/ل). وأجريت دراسة معاينة خصائص الشرائح الرقيقة باستخدام تقنية انعراج الأشعة السينية (الخصائص البنيوية) ومطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية (الخصائص الضوئية) وكذا طریقةالمصابر الأربعة (الخصائص الكهربائية).
أظهر التحليل بالأشعة السينية أن عيناتنا تتبلور وفق بنية مكعبة. تعتمد بلورات الشرائح الرقيقة اتجاهًا مفضلاً وفق الاتجاه (111). حيث يصل بعد الحبيبات إلى حده الأقصى (25.43 نانومتر) عند تركيز 0.1 مول/ل مع انخفاض سمك الشريحة.
بينما أظهر التحليل المرئي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية أن نفاذية الشرائح تنخفض بزيادة التركيز المولي. و أظهر الحساب عمومًا أن طاقة Urbachتناسبيًاعكسيا مع المولارية حيث يمكن تفسير ذلك بزيادة العشوائية في هذه الشرائح. بالإضافة إلى ذلك ، تنخفض الفجوة الضوئية المانعة (Eg) للشرائح مع زيادة المولارية.
تنخفض الموصلية الكهربائية (σ) للشرائح -المستخلصة بواسطة تقنية المصابر الأربعة -إلى الحد الأدنى لقيمة (0.63 أوم-1 سم-1) عند رش الشريحة بـتركيز قدره 0.1 مول/ل.
Description
مذكرة ماستر تخصص في طاقات متجددة
Keywords
SprayPyrolysis ; Thin layers ; Nickel oxide ; Molarity; solar oven ; DRX ; UV-visible ; Transmittance ; UrbachEnergy ; optical band gap., الرش الحراري ؛ الشرائح الرقيقة ؛ أكسيد النيكل ؛ المولارية ؛ فرن شمسي ؛ انعراج الأشعة السينية ؛ مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية ؛ النفاذية ؛ طاقة Urbach ؛ الفجوة الضوئية المانعة.