Elaboration et caractérisations des couches minces de TiO2 dopées au Sb obtenues par évaporation thermique pour les applications aux cellules solaires photovoltaïques

Abstract

Dans cette étude, nous avons décrit la préparation et l'influence du dopage au Sb sur les propriétés structurelles, microstructurale et morphologiques du film mince de TiO2 non dopé et dopé au Sb avec différentes concentrations de Sb (0, 2, 4 et 6 wt.%). Les échantillons sont préparés par la technique de l'évaporateur.L'effet de Sbsur la microstructure et la formation de phase des couches minces de TiO2 est étudié par analyse XRD. L'examen XRD montre que le produit non dopé correspond à la phase anatase de TiO2 et reste non contaminé avec l'ajout de 2 wt.% d'impureté Sb. C'est aussieu observé que Sb introduit une transition de phase de l'anatase au rutile après avoir adultéré plus de teneurs en Sb (4 et 6 wt.%).L'étude au microscope électronique à balayage (SEM) a montré la distribution uniforme des grains à caractère poreux.

In thisstudy, we have delineated the preparation and influence of Sb doping on structural and morphologicalproperties of the undoped and Sb -doped TiO2thin film withdifferent Sb concentrations (0, 2, 4 and 6 at.%). The samples are prepared byevaporator technique.The effect of Sb on themicrostructure and phase formation of TiO2thin films isinvestigated by XRD analysis. XRD investigation depictsthat the undopedproductcorresponds to anatase phase of TiO2 and remainsuncontaminatedwith addition of 2 at.% Sbimpurity. It isalsoobservedthatSbintroduces a phase transition from anatase to rutile afteradulterating more Sb contents (4 and 6wt.%).Scanning electronmicroscopy (SEM) studyshowed the uniform distribution of grains withporous nature.

في هذه الدراسة، قمنا بتوضيح طريقة التحضير وتأثير تضمين عنصر الزرنيخ (Sb) على الخصائص الهيكلية والمورفولوجية للأغشية الرقيقة من TiO2 غير المخدرة والمخدرة بالزرنيخ بتركيزات مختلفة (0، 2، 4 و6٪ ذَرية). تم تحضير العينات باستخدام تقنية التبخير. تم دراسة تأثير الزرنيخ على البنية الدقيقة وتكوين الطور لأغشية TiO2 الرقيقة بواسطة تحليل حيود الأشعة السينية (XRD). تشير نتائج تحليل XRD إلى أن المنتج غير المخدر يتوافق مع طور الأناتاز (anatase) من TiO2 ويظل غير ملوث عند إضافة 2٪ ذَرية من الزرنيخ. كما لوحظ أن الزرنيخ يسبب انتقال الطور من الأناتاز إلى الروتايل (rutile) عند إضافة محتويات أكبر من الزرنيخ (4 و6٪ وزني). أظهرت دراسة المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) توزيع الحبوب بشكل منتظم مع طبيعة مسامية.