Nghiên cứu chế tạo màng ITO pha tạp Ag

Mục lục
Mở đầu.....1
Ch-ơng 1: Tổng quan về vật liệu TCO.....4

1.1 Tình hình nghiên cứu chế tạo màng điện cực trong và ngoài n-ớc...4
1.2. Các ph-ơng pháp chế tạo TCO....4
1.2.1. Phương pháp vật lý.. .5
1.2.1.1. Ph-ơng pháp bay hơi và ng-ng kết trong chân không ..5
1.2.1.2. Phương pháp phún xạ ca tốt...6
1.2.1. Phương pháp hóa học.. .8
1.2.2.1. Phương pháp điện hóa....8
1.2.2.2. Ph-ơng pháp sol-gen..9
1.2.2.3. Phương pháp CVD.......11
1.2.2.4. Phương pháp phun dung dịch trên đế nóng..12
1.3. Màng điện cực trong suốt dẫn ®iƯn ITO…………………………….13
1.4. Mµng ®iƯn cùc trong st dÉn ®iƯn SnO2 .........13
Ch-ơng 2: Tổng quan về pin mặt trời nano TiO2.......16

2.1. VËt liƯu nano TiO2………………………………………………….……..16
2.2. Mét sè øng dơng tiªu biĨu cđa vËt liƯu nano TiO2 …………….……….18
2.2.1. øng dơng trong lÜnh vực môi trường...18
2.2.2. TiO2 ứng dụng trong điện tử...19
2.3. Pin mặt trời thế hệ mới nano TiO2 ....20
2.3.1. Một vài nét về lịch sử phát triển của pin mặt trời...20
2.3.2. Pin mặt trời nano TiO2 .......................................................................21
Ch-ơng 3: Ph-ơng pháp và thiết bị thực nghiệm....26

3.1. Hoá chất...26
1

3.2. Thiết bị chế tạo màng vật liệu nano bằng ph-ơng pháp "Phun dung
dịch trên đế nóng".......27
3.3. Mô hình chi tiết thực nghiệm chế tạo mẫu....31
3.4. Hệ đo nhanh hệ số truyền qua...32
Ch-ơng 4: Chế tạo và khảo sát tính chất màng ITO..........33

4.1. Chế tạo và khảo sát tính chất màng In2O3 : Sn................33
4.2. Chế tạo vật liệu nano bạc(Ag)............37
4.3. Chế tạo và khảo sát tính chất màng ITO pha tạp Ag .............................38
4.3.1. Khảo sát sự phụ thuộc của điện trở suất vào nồng độ (%) Ag........38
4.3.2. Khảo sát bằng XRD............................................................................39
4.3.3. Khảo sát bằng SEM............................................................................42
4.3.4. Khảo sát độ truyền qua.......................................................................42
4.3.5. Khảo sát lớp tiếp xúc TiO2/ITO : Ag .................................................43
4.4. Chế tạo và khảo sát tính chất màng SnO2 ................................................44
4.4.1. Chế tạo và khảo sát tính chất màng SnO2 : F .....................................44
4.4.2. Chế tạo và khảo sát tính chất màng SnO2 pha tạp Ag.........................47
4.4.2.1. Khảo sát màng Ag bằng XRD.................................................48
4.4.2.2. Khảo sát màng Ag bằng SEM..................................................50
4.4.2.3. Khảo sát màng SnO2 : F/Ag bằng XRD...................................50
4.4.2.4. Khảo sát sự phụ thuộc của điện trở suất vào tỷ lệ pha tạp Ag
vào màng mỏng.......................................................................52
4.4.2.5. Khảo sát tính chất lớp tiếp xúc với TiO2..................................53
4.5. Biện luận kết quả.........................................................................................54
Kết luận...........................................................................................................55
Tài liệu tham khảo....................................................................................56

2

Mở đầu.
Khoa học công nghệ nano đà bắt đầu từ thập kỷ 60 của thế kỷ XX. Đến
những năm 90 của thế kỷ này, những ứng dụng quan trọng đầu tiên của ngành
công nghệ mới, công nghệ nano ra đời ®· lµm chÊn ®éng giíi khoa häc kü
tht[1]. Tõ sù kiện này, sự chú ý của thế giới về ông nghệ Nano càng tăng. Trên
toàn cầu, cạnh tranh và hợp tác giữa các n-ớc về công nghệ Nano trở nên rất sôi
động, và thực sự nó đà trở thành một h-ớng nghiên cứu mũi nhọn của khoa học
và công nghệ thế giới.
Sự phát triển của khoa học công nghệ đà tạo nên những b-ớc tiến mang
tính đột phá toàn cầu. Với những tiềm năng to lớn và những tính chất đặc biệt
quý giá, có thể ứng dụng trong nhiều ngành khoa học kỹ thuật mũi nhọn, màng
điện cực trong suốt TCO (Transparent Conducting Oxide) đà và đang là mối quan
tâm, đầu t- nghiên cứu của nhiều trung tâm, viện nghiên cứu lớn trên thế giới vì
những tính chất đặc thù và khả năng ứng dụng rộng rÃi trong nhiều lĩnh vực khác
nhau nh-: Năng l-ợng, điện tử, sinh học, môi tr-ờng, xây dung, Trên thế giới
tình hình nghiên cứu mng TCO hết sức sôi động, từ các n-ớc đang phát triển tới
các n-ớc công nghiệp hiện đại nh- Mỹ, Nhật Bản, Hn Quốc. Trong rất nhiều hội
nghị quốc gia cũng nh- quốc tế không bao giờ vắng mặt những công trình về
TCO v những ứng dụng, nh- Workshop on Quantum solar Energy
conversion[17], International Energy Conversion Engineering Conference[12],..
Màng TCO ®· trë thành mét mỈt hàng mà chóng ta cã thĨ mua một cách rất dễ
dng, từ các công ty nh- công ty trách nhiệm hữu hạn Zhengzhou chida
Tungsteng & Molybdenum Products[37] cđa Trung Qc, c«ng ty Solaronix cđa
Thơy SÜ, c«ng ty trách nhiệm hữu hạn Photox Optical system[28] của Anh, Có

3


thể thấy rằng mng TCO đà không chỉ còn l một đối t-ợng nghiên cứu khoa học
m nó thực sự ®i vào øng dơng thùc tÕ rÊt hiƯu qu¶.

øng dơng quan träng nhÊt cđa màng ®iƯn cùc trong st dÉn điện đó là
ứng dụng trong các thiết bị quang điện, ®Ỉc biƯt là trong pin mỈt trêi nano TiO 2
[36],[19],[7],[34],[14],[21],[27], trong lúc mà an toàn năng l-ợng đang là mối
quan tâm lớn của loài ng-ời. Để có thể phát triển bền vững, chúng ta cần phải
thoát khỏi sự lệ thuộc vào nguồn năng l-ợng hoá thạch vì chúng gây ô nhiễm,
làm trái đất nóng lên và bản thân nó cũng sẽ cạn kiệt sau khoảng 50 năm nữa.
Giới khoa học trông cậy vào nguồn năng l-ợng tái tạo. Trong đó, quan trọng nhất
là năng l-ợng mặt trời. Các nhà khoa học đà tính toán chỉ cần thu lấy năng l-ợng
mặt trời chiếu xuống 0,1% diện tích bề mặt trái đất và chỉ cần một hiệu suất
chuyển đổi khiêm tốn là 10% thành điện năng là chúng ta đà thoả mÃn hoàn toàn
nhu cầu năng l-ợng của toàn nhân loại. Nguồn năng l-ợng này là vô tận, giá rẻ,
tại chỗ và sạch, không làm mất cân bằng sinh thái trên quy mô toàn cầu. Do đó
có thể đánh giá sự ra đời pin mặt trời thế hệ mới dựa trên cơ së vËt liƯu nano TiO 2
lµ hÕt søc cÊp thiÕt. Đây chính là cứu cánh cho mục tiêu phát triển bền vững và
tr-ờng tồn của nhân loại trên trái đất. Sự ra đời của pin mặt trời trên cơ sở vật liệu
nano TiO2 đ-ợc giới khoa học kỹ thuật và kinh tế thế giới coi là lời giải cho bài
toán chuyển đổi năng l-ợng mặt trời ở quy mô toàn cầu.
Theo xu h-ớng chung của thế giới, các nh khoa học Việt Nam cũng có
nhiều công trình nghiên cứu về công nghệ chế tạo v tính chất của mng TCO.
Có thể kể ra đây những trung tâm, phòng thí nghiệm tiªu biĨu nghiªn cøu vỊ
TCO: ViƯn khoa häc vËt liƯu (ITMS); Trung tâm Khoa học tự nhiên & Công
nghệ Quốc gia; Tr-ờng Đại học Bách khoa H Nội; Đại học Khoa học tự nhiên
Thnh phố Hồ Chí Minh; Phòng thí nghiƯm VËt lý øng dơng, Bé m«n VËt lý chÊt

4


rắn, Bộ môn Vật lý Đại c-ơng, Khoa Vật lý, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại
học Quốc gia Hà Nội. Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vo các tính chất quang,
điện của mng TCO, ngoài ra cũng có những nghiên cứu về tính chất huỳnh

quang, hay tính chất nhạy khí.
Trong ứng dụng chế tạo pin mặt trời nano TiO2, những vật liệu đ-ợc quan
tâm hàng đầu l màng ITO (IndiumTin Oxide), FTO (Fluorine-doped Tin Oxide,
màng kÏm «xÝt, đặc biệt l AZO (Al-doped Zinc Oxide). Xuất phát từ những luận
cứ đó, luận văn này đà tập trung vào nghiên cứu chế tạo màng TCO theo các yêu
cầu của ứng dụng làm điện cực cho pin mặt trời nano TiO2 mà mục tiêu chủ yếu
là màng điện cực ITO pha tạp bạc.
Bản luận văn này đ-ợc chia làm 4 ch-¬ng.
Ch-¬ng 1 :

Tỉng quan vỊ vËt liƯu TCO, ITO.

Ch-¬ng 2 :

Tổng quan về pin mặt trời nano TiO2 .

Ch-ơng 3 :

Ph-ơng pháp và thiết bị thực nghiệm.

Ch-ơng 4 :

Chế tạo và khảo sát tính chất màng ITO.

5


Ch-ơng 1
Tổng quan về vật liệu TCO, ITO

1.1. Tình hình nghiên cứu chế tạo màng điện cực trong và ngoài n-ớc.
ITO là In2O3: Sn thuộc chủng loại mng bán dẫn trong suốt dẫn điện TCO.
Các màng TCO đà đ-ợc nghiên cứu từ lâu, chúng ta có thể tìm thấy những ti
liệu từ những năm 70, v ngy cng phát triển. øng dơng quan träng nhÊt cđa
màng ®iƯn cùc trong st dẫn điện đó l trong các thiết bị quang điện, ®Ỉc biƯt là
®iƯn cùc cho pin mỈt trêi[36],[19],[7],[34],[14],[21],[27]. Trong øng dụng này
phẩm chất của mng TCO đ-ợc đánh giá qua điện trở, độ truyền qua, độ phản xạ,
độ bám dính, độ bền hoá học, Để lm điện cực cho pin mặt trời thì mng điện
cực phải thỏa mÃn những điều kiƯn sau [19]:
- §iƯn trë st  < 10-4 cm.
- Độ truyền qua T > 85%.
- Hệ số phản xạ R < 10%.
- HƯ sè hÊp thơ  < 5%.
- Vùng cấm E > 3.6 eV.

1.2. Các ph-ơng pháp chế tạo TCO.
Để có thể chế tạo vật liệu có kích th-ớc nanomet có rất nhiều ph-ơng
pháp. Có thể nói lịch sử các ph-ơng pháp chế tạo vật liệu gắn liền với lịch sử phát

6


triển của con ng-ời. Riêng việc tìm hiểu t-ờng tận một ph-ơng pháp cũng đà là
một vấn đề phức tạp bởi tính đa dạng và phong phú của nó. Do đó, trong luận văn
này chúng tôi chỉ nêu một cách tổng quát về một vài ph-ơng pháp thông dụng đÃ
đ-ợc sử dụng để chế tạo vật liệu nano nói chung và vật liệu TCO nói riêng.
Nh- chúng ta biết, cho đến nay đà có rất nhiều ph-ơng pháp truyền thống
và biến thể khác nhau đ-ợc sử dụng để chế tạo vật liệu. Tuy nhiên về nguyên tắc
các ph-ơng pháp chế tạo màng vật liệu th-ờng đ-ợc chia thành hai loại: Ph-ơng
pháp vật lý và Ph-ơng pháp hoá học

1.2.1. Ph-ơng pháp vật lý.
Các ph-ơng pháp vật lý dùng để chế tạo vật liệu màng, vật liệu nano
th-ờng dựa trên nguyên tắc giảm kích th-ớc. Theo đó vật liệu dạng khối ban đầu
sẽ bị phân tán nhỏ bằng các quá trình vật lý rồi sau đó đ-ợc sắp xếp, lắng đọng
lên trên các chất nền phù hợp. Đây là ph-ơng pháp chế tạo cho ta màng vật liệu
có chất l-ợng cao, nh-ng nếu ứng dụng trong thực tế thì gặp khó khăn vì giá
thành cao, thiết bị quý hiếm khó thực hiện.
1.2.1.1. Ph-ơng pháp bay hơi và ng-ng kết trong chân không [26].
Đây là ph-ơng pháp đ-ợc sử dụng t-ơng đối rộng rÃi và có thể sử dụng để
tạo màng ITO. Nguyên tắc chung là đốt nóng vật liệu làm cho nó bốc bay và
ng-ng kết trên đế. Ta có thể sử dụng mặt nạ để chế tạo vật liệu có dạng theo ý
muốn. Chân không cao trong buồng bốc bay nhằm tránh tác dụng tán xạ của vật
liệu bởi khí d- trong quá trình tạo màng, không gây ra tạp chất ngoài ý muốn
trong vật liệu. Có thể phân loại ph-ơng pháp bay hơi theo cơ chế cung cấp nhiệt:
- Ph-ơng pháp bay hơi dùng thuyền điện trở: Nhiệt độ bay hơi đ-ợc khống
chế bằng cách điều khiển dòng điện qua thuyền vật liệu. Tốc độ bay hơi đ-ợc
biểu diễn bởi biÓu thøc:
7


J 0.058 Ps

M
T

(1)

ở đây: J là vận tốc bay hơi(g/cm2s).
Ps là áp suất trên bề mặt vật liệu.
M là khối l-ợng phân tử.

T là nhiệt độ bay hơi.
- Ph-ơng pháp bay hơi bằng chùm điện tử: Nhiệt đ-ợc cung cấp trực tiếp
nhờ chùm điện tử đ-ợc gia tốc có năng l-ợng cao hội tụ trên bề mặt vật liệu, ở
nhiệt độ cao ITO trở nên dẫn điện nên có thể áp dụng ph-ơng pháp này.
- Ph-ơng pháp bốc bay bằng chùm laser: Chùm laser công suất lớn đ-ợc
hội tụ để đốt nóng vật liệu. Bằng ph-ơng pháp này có thể tạo đ-ợc màng có độ
sạch cao.
1.2.1.2. Ph-ơng pháp phún xạ catốt [26].
Đây là ph-ơng pháp rất thông dụng do những -u điểm nổi trội của nó.
Ph-ơng pháp này có thể dùng để bốc bay các hợp chất. Vật liệu đ-ợc bốc bay do
sự bắn phá của các ion khí trơ tạo thành từ trạng thái plasma giữa anốt và catốt.
Chính vì vậy, các nguyên tử bốc bay có năng l-ợng rất lớn và do đó có thể bám
dính vào đế tốt. Hơn nữa, do các nguyên tử thoát khỏi từ bề mặt với xác suất nhnhau nên màng tạo thành rất đúng hợp thức và có độ đồng đều cao.
Ta có thể phân chia ph-ơng pháp phún xạ catốt thành một số loại sau:
- Phún xạ một chiều (Hình 1.1a): Cơ chế của nó vẫn là bốc bay vật liệu do
sự bắn phá của các ion khí trơ ở trạng thái plasma, nh-ng ph-ơng pháp này chỉ áp
dụng để chế tạo từ các vật liệu dẫn điện.

8


- Phún xạ RF (Hình 1.1b): Trong ph-ơng pháp này thế đặt vào hai đầu
điện cực là thế xoay chiều với các vật liệu cách điện hay có trở kháng lớn thì
ph-ơng pháp phún xạ một chiều không sử dụng đ-ợc do có sự hình thành thế
ng-ợc ngăn dòng vật liệu bay tới đế. Để khắc phục hiện t-ợng đó ta có ph-ơng
pháp phún xạ RF (phún xạ xoay chiều dùng dải tần sóng radio).
- Ph-ơng pháp phún xạ Magnetron: Để nâng cao hiệu suất bốc bay trong
phún xạ RF ng-ời ta đà tác động từ tr-ờng vào chuyển động của điện tử để tăng
quÃng đ-ờng của điện tử làm cho hiệu suất bốc bay tăng khi không cần phải tăng
áp suất khí.

-V(DC)

13.6 MHz
Cách điện
Bia

Phóng điện
phát sáng

Phóng điện
phát sáng

Đế
Anốt

Khí phún
xạ

Chân
không

Khí phún
xạ

Hình 1.1a Phún xạ DC

Chân
không

Hình 1.1b Phún xạ RF

1.2.2. Ph-ơng pháp hoá học.
Đây là ph-ơng pháp tổng hợp từ các các phân tử để tạo thành vật liệu với
các kích th-ớc hạt theo mong muốn. Ph-ơng pháp này có -u điểm là không đòi
hỏi các thiết bị đắt tiền nh- các hệ chân không cao, hệ phún xạ, năng l-ợng tiªu
9


tốn thấp nh- các ph-ơng pháp vật lý. Trong ph-ơng pháp này ng-ời ta th-ờng
dựa trên nguyên tắc kết hợp hoá học nhờ một số phản ứng nh- thuỷ phân, nhiệt
phân, phản ứng oxy hoá - khử,... để chế tạo vật liệu. Do quá trình và cách thức
chế tạo vật liệu ảnh h-ởng mạnh đến cấu trúc, tính chất và nhiều thông số khác
của vật liệu cho nên thông th-ờng ng-ời ta phân loại ph-ơng pháp này dựa trên
cách thức chế tạo vật liệu.
1.2.2.1. Ph-ơng pháp điện hoá.
Ph-ơng pháp anốt hoá: Đây là một ph-ơng pháp dựa trên phản ứng oxy
hoá - khử ở các điện cực để tạo màng với độ dày theo ý muốn và đ-ợc sử dụng
rộng rÃi trong công nghiệp.
Ph-ơng pháp này đ-ợc dùng chủ yếu để tạo các màng ôxít của kim loại
nh- Al, Ta, Nb, Ti, Zr,... Kim loại bị ôxi hoá là anốt đ-ợc nhúng trong dung dịch
điện ly và anốt lấy ion ôxy từ dung dịch. Tốc độ lớn lên của màng tỉ lệ với luỹ
thừa cơ số e của c-ờng độ điện tr-ờng. Có thể dùng ph-ơng pháp dòng không đổi
hoặc thế không đổi cho ph-ơng pháp ôxy hoá anốt. Trong một số tr-ờng hợp có
thể dùng axít làm chất điện ly.
Một số chất điện ly có khả năng hoà tan ôxít vừa tạo thành làm cho màng
bị xốp và sự ôxy hoá phải thông qua các lỗ xốp. Độ dày của màng tỉ lệ với thời
gian ôxy hoá và dòng ôxy hoá. Các chất điện ly mà không có hiệu ứng hoà tan
nào đối với màng ôxít đang lớn thì sau khi đạt đ-ợc độ dày nào đó (giữ nguyên
thế) tốc độ ôxy hoá sẽ giảm mạnh xuống không, độ dày cuối cùng của màng tỉ lệ
với thế đặt vào. Điều này giúp cho quá trình anốt đạt đ-ợc độ dày mong muốn.

Cần chú ý độ dày của màng phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và trong một phạm
vi nào đó phụ vào loại chất điện ly đem dùng. Hơn nữa, việc lựa chọn dung dịch

10


điện ly cho phép ta chế tạo cả màng xốp và màng đặc thậm chí cả màng
composite.
1.2.2.2. Ph-ơng pháp sol gel.
Ph-ơng pháp sol-gel cho phép chế tạo các hệ bán dẫn kích th-ớc nhỏ chất
l-ợng cao từ những chất tiền định phân tử (Molecular precusors) ban đầu thông
qua thông qua các phản ứng polymer hoá vô cơ. Đây là ph-ơng pháp đ-ợc sử
dụng rộng rÃi để chế tạo các oxít vô cơ bằng ph-ơng pháp hoá học dung dịch(wet
chemistry). Ph-ơng pháp này th-ờng có những -u điểm hơn so với các ph-ơng
pháp kết tinh thông th-ờng:
- Hệ đơn pha nhiều thành phần (Homogeneous multi-components system)
có thể dễ dàng thu đ-ợc bằng cách trộn những dung dịch tiền định phân tử ban
đầu với nhau, sản phẩm tạo thành có độ đồng nhất và độ tinh khiết hoá học cao.
- Nhiệt độ cần cho quá trình công nghệ thấp hơn so với các ph-ơng pháp
bột thông th-ờng, tạo điều kiện cho công nghệ này dễ thực thi hơn.
- Có thể tạo ra bột với bề mặt riêng lớn, hoạt tính cao do kích th-ớc hạt
nhỏ và sự phân bố kích th-ớc hạt rất hẹp.
- Tính l-u biến(Rheological properties) của sol và gel cho phép tạo ra các
cấu hình đặc biệt nh-: Sợi(Fibers), màng mỏng(Thin film) hay dạng composite
bằng các ph-ơng pháp trải ly tâm, nhúng hay ép viên,...v.v.
Cơ sở hóa học của quá trình sol-gel chế tạo oxit th-ờng dựa trên quá trình
thuỷ phân (Hydrolysic) và ng-ng tụ (Condensation) các chất tiền định. Bằng cách
điều chỉnh tốc độ của hai phản ứng thuỷ phân và ng-ng tụ ta sẽ thu đ-ợc các vật
liệu mong muốn. Từ dung dịch Sol bao gồm các chất đ-a vào phản ứng đ-ợc hoà

11


tan với nhau qua các phản ứng thuỷ phân và ng-ng tụ ta sẽ đ-ợc gel. Quá trình
sol-gel có thể cho ta gel chứa toàn bộ các chất tham gia phản ứng và dung môi
ban đầu hoặc kết tủa gel tách khỏi dung môi có khi là cả các chất sau phản ứng.
Với đa số các phản ứng thì tốc độ phản ứng thuỷ phân th-ờng lớn hơn tốc độ của
phản ứng ng-ng tụ.
Tuy nhiên đối với những màng có độ dày t-ơng đối thì ph-ơng pháp này
còn gặp nhiều khó khăn.
Ph-ơng pháp sol-gel đi từ các tiền chất khác nhau đòi hỏi công nghệ
không giống nhau và phạm vi ứng dụng khác nhau. Thông th-ờng có thể chia
ph-ơng pháp này thành ba loại chính nh- sau:
- Ph-ơng pháp sol-gel đi từ thuỷ phân các muối: Các muối sau khi hoà tan
vào n-ớc sẽ xảy ra hiện t-ợng các ion của nó kết hợp với n-ớc để tạo phức chứa
n-ớc. Quá trình thuỷ phân phức chứa n-ớc này tạo ra các phức đơn, các phức đơn
tiếp tục ng-ng tụ với nhau để tạo ra phức đa nhân(hạt keo-sol). Các muối th-ờng
đ-ợc sử dụng cho ph-ơng pháp này là muối của axít nitric, axít clohydric và axit
sulfuric. Ph-ơng pháp này có thể dùng để điều chế bột rất mịn cho pin nhMnO2, tổng hợp bột oxit, TiO2 ,... Ưu điểm của ph-ơng pháp này là nguyên liệu
rẻ tiền do đó giá thành sản phẩm thấp hơn những ph-ơng pháp khác. Tuy nhiên,
do các muối nitrat và clorua th-ờng là các chất điện giải mạnh, t-ơng tác ion sau
phản ứng dễ xúc tác quá trình lớn lên của mầm. Vì vậy khó điều chỉnh để có hạt
kích th-ớc nano mét.
- Ph-ơng pháp sol-gen đi từ thuỷ phân các phức chất. Phức chất th-ờng
đ-ợc dùng là phức chất của cation kim loại với các phối tử hữu cơ. Các phối tử
hữu cơ ở ®©y gåm cã axit citric, axit cacboxylic, axit oleic, axit naphtalic,...

12

Ph-ơng pháp này đ-ợc sử dụng để tổng hợp gốm siêu dẫn, tổng hợp các hợp chất
Perovskite có từ trở khổng lồ nh- La1-xSrxMO3 (M: Kim loại: Co,Mn,...),... Liên
kết giữa các phối tử trong các phức chất là liên kết phối trí, năng l-ợng liên kết
th-ờng nhỏ hơn năng l-ợng liên kết của các ion, tính phân cực giảm do vậy dễ
đạt đ-ợc sự hoà trộn phân tử giữa các thành phần phản ứng, vì vậy sản phẩm phân
bố đều và kích th-ớc hạt nhỏ.
- Ph-ơng pháp sol-gel đi từ thuỷ phân alkoxide. Đây là ph-ơng pháp mà
vật liệu ban đầu là các alkoxide nh-ng sản phẩm cuối cùng thu đ-ợc th-ờng có
chất l-ợng rất cao. Tuy giá thành của nguyên liệu rất cao do việc điều chế các
alkoxide là t-ơng đối khó. Nh-ng đây vẫn là một ph-ơng pháp thông dụng trong
việc tạo những vật liêu đòi hỏi độ tinh khiết cao. Chính vì thế ph-ơng pháp này
ngày càng phát triển và thu hút đ-ợc sự quan tâm của nhiều ngành khoa học.
1.2.2.3. Ph-ơng pháp CVD [6].
Bằng những ph-ơng pháp hóa hoặc lý ng-ời ta tạo ra vật liệu d-ới dạng
hơi rồi cho hơi này ng-ng đọng trên bề mặt chất rắn để có lớp phủ. Khi ng-ng
đọng có thể có phản ứng hóa học xảy ra nên không nhất thiết vật liệu ở lớp phủ
phải giống nh- là vật liệu ở pha hơi.
Để chế tạo bột kim loại tinh khiết, ng-ời ta dùng bình kín, hút chân không
cao và đốt nóng kim loại để kim loại nóng chảy rồi bốc bay lên hoặc trực tiếp
bốc bay lên từ pha rắn(thăng hoa). Hơi kim loại bay lên đ-ợc ng-ng tụ lại trên bề
mặt vật rắn đặt gần đấy cũng ở trong bình chân không.
Để chế tạo bột với khối l-ợng đáng kể ng-ời ta dùng lò cao tần để làm
nóng chảy và bốc bay liên tục. Hơi đ-ợc dẫn qua ống có bề mặt đ-ợc làm lạnh
nên ng-ng tụ lại, và tạo thành bột kim loại. Sau đó đ-ợc làm lạnh tiếp để bột rơi
xuống, lọc lấy ra ngoài.

13


Muốn tạo bột oxít kim loại, thay cho chân không cao ng-êi ta cho khÝ oxy

ë ¸p suÊt thÊp thÝch hợp thổi qua bình. Cùng với sự ng-ng đọng trên bề mặt, có
các phản ứng hóa học xảy ra tạo đ-ợc bột với thành phần mong muốn.
1.2.2.4. Ph-ơng pháp phun dung dịch trên đế nóng.
Trong ph-ơng pháp này, dung dịch muối chứa các thành phần của hợp
chất đ-ợc phun, lắng đọng trên đế nóng và bị oxi hoá thành oxit kim loại. Thành
phần của màng thay đổi khi thay đổi thành phần dung dịch phun. Khí nén tạo áp
suất th-ờng là khí trơ hoặc không khí. Ph-ơng pháp này có thể cho phép tạo
màng có diện tích rộng, độ bám đế tốt, khả năng đồng đều cao. Mặt khác, do
thiết bị sử dụng đơn giản nên ph-ơng pháp này khá kinh tế. Tuy nhiên, ph-ơng
pháp này có hạn chế là tạp chất trong môi tr-ờng có thể ảnh h-ởng tới chất l-ợng
của vật liệu. Điển hình của ph-ơng pháp này là công nghệ chế tạo màng ITO,
màng SnO2 cho pin mặt trời[35].
Trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn này, chúng tôi đà lựa
chọn ph-ơng pháp "Phun dung dịch trên đế nóng" để chế tạo vật liệu ITO và các
vật liệu TCO khác .
1.3. Màng điện cực trong suốt dẫn điện ITO.
Mng mỏng In2O3 pha tạp thiếc ITO đ-ợc nghiên cứu rất rộng rÃi vì khả
năng ứng dụng rất tốt, đ-ợc đánh giá l mng dẫn điện tốt nhất [27] , ứng dụng
chế tạo pin mặt trời với ®é trun qua lín, ®iƯn trë bỊ mỈt nhá, ®é bền cao. Hiện
nay ng-ời ta sử dụng nhiều ph-ơng pháp để chế tạo màng: Phún xạ, phun nhiệt
phân dung dịch, bốc bay chùm điện tử,Sau đây chúng tôi thống kê một số kết
quả nghiên cứu đà công bố trên thế giíi (B¶ng 1.1). Ta thÊy r»ng hiƯn nay kÕt

14


quả chế tạo mng ITO đang ở mức ~ 10-4 10-3 cm, v độ truyền qua trên 80
%.

1.4. Màng điện cực trong suốt dẫn điện SnO2 .

Mng ô-xít Indi tuy tèt nh-ng Indi cã gi¸ thành rÊt cao do đó đà có nhiều
h-ớng nghiên cứu thay thế đ-ợc phát triển, trong đó có hai vật liệu nổi bật l ôxít thiếc v ô-xít kẽm. Màng SnO2 với thành phần chủ yếu là Sn và thêm vào đó
còn có F- hay Sb3+. Màng SnO2 có cấu trúc tứ giác, là vật liệu đ-ợc sử dụng rộng
rÃi để chế tạo cảm biến hóa học, trong các Sensor thì đ-ợc dùng để phát hiện một
số khí độc có hại cho sức khỏe và tính mạng của con ng-ời nh- CO, H2, CH4 ,...
Màng này có -u điểm là độ bám dính cao, độ bền hóa học tốt, không bị phá hủy
bởi H2O và khá bền vững cả khi có tác động của dung dịch muối- axít. Đặc biệt
màng có tính dẫn ®iƯn tèt, ®é trong st cao, chi phÝ s¶n xt thấp nh-ng màng
này lại có nh-ợc điểm là bị phá hủy trong axít HF. Các ph-ơng pháp chế tạo
thông dụng là: Bốc bay nhiệt trong chân không, phún xạ catốt, phun phủ bằng hơi
hóa học, thủy phân bụi dung dịch,... Các tạp chất đ-ợc sử dụng là: Sb, F,
Chúng tôi xin giới thiệu một số kết quả nghiên cứu màng SnO2 đà công bố trên
thế giới (Bảng 1.2).
Chúng ta có thể thấy đ-ợc mng ô-xít thiếc có chất l-ợng không thua kém
gì mng Indi ô-xít, có khả năng thay thế rất tốt cho điện cực bằng Indi ô-xít.
Mng SnO2 hiện nay đ-ợc pha tạp chủ yếu bằng Flo, v điện trë bỊ mỈt cđa màng
SnO2 : F ë møc 10 /, độ truyền qua trên 80%.

15


Bảng 1.1 : Kết quả nghiên cứu vật liệu ITO .
Tài liệu
tham khảo

Phương pháp
chế tạo

[28]
In2O3 SnO2

Bốc bay chùm điện
tử

[32]
In2O3:Sn
[7]
ITO
[15]
ITO:Sn
[33]
In2O3:Sn
[16]
InOx

[23]
ITO

[9]
In2O3:CdO

Điện trở
(điện trở suất,
độ dẫn)

Thông số chế tạo
Hỗn hợp In2O3 và
SnO2

40-70 /

90% In, 10%Sn

6-12 






Phun nhiệt phân
Sol – gel

ITO




CVD
Phún xạ




Thông tin bổ sung

400-1000 nm

2-5.10-4 cm
>10-3 cm

 0.083 - 0.089 cm
 0.021- 0.023 cm

400oC
Nhiệt độ phòng

Phun thủy phân

10 wt%Sn, 525oC

35/

Phún xạ

380oC

1.28 10-3 cm

Dung dịch hóa học

Độ truyền
qua

Phủ quay 3000 vịng
/phút, nhiệt phân ở 220o 2.54 10-3 cm
trong 1 phút, ủ 800oC

5% Cd/In

16800 S/cm

16

> 90%

Điện trở suất giảm
nhanh theo nhiệt độ
trong khoảng 400 –
500o, min trong khoảng
500 - 800


Bảng 1.2 : Kết quả nghiên cứu vật liệu SnO2 .
Tài liệu tham Phương pháp
Thông số chế tạo
khảo
chế tạo

Điện trở
(điện trở suất,
độ dẫn)

[22]
SnO2

Phun nhiệt
phân

Trên đế kính hoặc

thạch anh, 400oC
 1.5 k
 Ban đầu
 50 
 Sau khi ủ nhiệt
1.5 h ở 500oC

[25]
SnO2:F

Phun dung
dịch

60 – 70 at% F, 0.1
– 0.5 M SnCl4

300 

Độ truyền qua

~ 80%

[10]
SnO2:F
SnO2:Sb
[17]
SnO2:Sb

Phun dung
dịch

Td=350-400oC

Phun nhiệt
phân

400oC, 2wt%
SbCl3

2.17 /

45 - 55 %

[21]
SnO2:F

Phun nhiệt
phân

SnCl2
15 wt% NH4F

1.75 

85% (800 nm)

[20]
SnO2:F

Sol nhiệt phân

(Pyrosol)

530oC

<10 /
~ 3.9 10-4 cm

~ 85%

0.28 /

66%

[21]
SnO2:F



5.65 /

17

Thông tin bổ sung

Kết luận hạt lớn hơn khi R nhỏ
và ngược lại
Độ truyền qua giảm khi nồng
độ SnCl4 tăng, cịn điện trờ thì
ngược lại.


70% (800nm)

Độ truyền qua giảm khi nồng
độ Sb tăng.
SnCl2.5H2O (11g) + 5 ml HCl +
C2H5OH
NH4F + nước cất
Thời gian 40’
Tốc độ phun: 61/phút
Áp suất 6.5*104 Nm
SnCl4.5H2O + nước + C2H5OH,
điều chỉnh PH bằng HCl
Dùng NH4F+HF (.091 M)
Điện cực trên lưới Nikel


Ch-ơng 2
tổng quan về pin mặt trời nano tiO2 .

2.1. VËt liƯu nano TiO2 .
TiO2 kÕt tinh d-íi 3 d¹ng thù hình là Anatase, Rutile và Brookit. Trong đó
dạng phổ biến nhất vẫn là Rutile. Tuỳ theo điều kiện chế tạo mà chúng ta có thể
thu đ-ợc vật liệu có các pha khác nhau hoặc cả 3 pha cùng tồn tại. Cấu trúc của
TiO2 th-ờng gặp là Anatase và Rutile. Pha Rutile có sự biến dạng Orthohombic
yếu còn ở pha Anatase có sự biến dạng mạnh. Chính điều này đà dẫn đến pha
Rutile có tính đối xứng cao hơn ở pha Anatase. Trong c¸c øng dơng thùc tiƠn,
pha Anatase cã hoạt tính cao hơn và nó đ-ợc sử dụng trong cấu trúc pin mặt trời
quang điện hóa nano TiO2.

e

EC
UV- ray

Ti+(3d)
Vùng dÉn

-

  380 nm Anatase
  410 nm Rutile

Eg = 3.2 eV Anatase
3.0 eV Rutile

h
EV
+

h

O2-(2p)
Vùng hoá trị

Hình 2.1: Sơ đồ chuyển mức năng l-ợng electron
của TiO2 khi bị kích thích

18

Về mặt vật lý, TiO2 là bán dẫn ôxít. Theo [18] vùng dẫn là vùng đ-ợc tạo
thành do các mức 3d của Ti còn vùng hoá trị là của oxy (2p), vì vậy khi hấp thụ
ánh sáng có b-ớc sóng λ < 380 nm (®èi víi pha Anatase) hay ®iƯn tử đ-ợc cấp
một năng l-ợng E 3.2 eV thì điện tử sẽ nhảy từ vùng 2p của oxy lên vïng 3d
cđa Titan nh- h×nh 2.1.

2.2. Mét sè øng dơng tiªu biĨu cđa VËt liƯu nano TiO2 .
2.2.1. øng dơng trong lĩnh vực môi tr-ờng.
TiO2 là vật liệu không có ®éc tÝnh nh-ng d-íi t¸c dơng cđa tia cùc tÝm,
Nano TiO2 trở thành một chất ôxy hoá khử rất mạnh, thậm chí có thể đóng vai trò
xúc tác cho phản ứng tách n-ớc. Các sản phẩm tạo thành có thể øng dơng trong
pin nhiªn liƯu [29].
TiO2 + h  h+ + e-

(2)

h+ + H2O  H+ + OH-

(3)

e- + O2 + H+ HO2

(4)

2H2O = O2 + 2H2

(5)

Các chất hữu cơ gây ô nhiễm d-ới tác dụng quang xúc tác của TiO 2 sẽ bị

phân huỷ thành các chất không độc hại H 2O, CO2 ,... Ví dụ: Trichloromethane
(CHCl3) là sản phẩm sau khi khử trùng n-ớc sinh hoạt bằng chlorination(Clo) bị
nghi là tác nhân gây ung th- sẽ bị phân huỷ thành CO 2 và HCl d-ới tác dụng của
quang xúc tác TiO2 theo ph-ơng trình:
H2O + CHCl3 + (1/2)O2  CO2 + 3HCl

19

(6)


Tác dụng khử độc và làm sạch n-ớc của TiO2 cũng đ-ợc ứng dụng trong
nuôi trồng thủy sản: N-ớc thải sau mỗi chu kỳ nuôi sẽ chứa nhiều độc tố gây hại
và cũng là nguồn gây bệnh. Nên sau mỗi chu kỳ nuôi trồng chúng ta cần phải
thay nguồn n-ớc. Sử dụng TiO2 làm tác nhân khử loại độc tố tr-ớc khi thải nguồn
n-ớc này ra môi tr-ờng là một điều hết sức cần thiết để bảo vệ môi tr-ờng sinh
thái. Điều này sẽ làm hạn chế một cách tối đa nguồn gốc gây dịch bệnh. Sử dụng
công nghệ khử độc tố dựa trên tính chất quang xúc tác của TiO 2 hứa hẹn những
thành công trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản ở n-ớc ta, một lĩnh vực mà n-íc ta
cã nhiỊu -u thÕ. TÝnh chÊt nµy cđa TiO2 còn đ-ợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực
khác nh- khử độc tố chứa trong khí thải công nghiệp, nguồn n-ớc thải công
nghiệp.
Quang xúc tác của TiO2 đang đ-ợc nghiên cứu và ứng dụng mạnh mẽ:
Dùng TiO2 phủ trên bề mặt hoặc trộn vào các dụng cụ lọc nh- gốm, xốp, thuỷ
tinh, nhựa, giấy lọc, vải,... có thể tự làm sạch, chống gỉ và chống mốc. Phủ trên
nền, t-ờng để diệt khuẩn và phân huỷ các hơi độc hại trong phòng. Tạo ra các bề
mặt tự tẩy rửa, không cần đến hoá chất và tác động cơ học nh- phủ trên t-ờng,
kính các công trình xây dựng, xe hơi.
2.2.2. TiO2 ứng dơng trong ®iƯn tư.
Do cã ®é réng vïng cÊm lín Eg= 3,2 eV, màng TiO2 đ-ợc sử dụng nh- một

cổng cách điện trong transistor tr-ờng (FET), hoặc để làm detector đo bức xạ hạt
nhân. Khi pha tạp thêm các tạp chất thích hợp (nh- đất hiếm, photpho,...) các
mức năng l-ợng tạp hình thành trong vùng cấm Ea. Nếu điện tử đồng loạt chuyển
từ mức kích thích về các mức năng l-ợng này sẽ phát ra các bức xạ theo mong
muốn. Cửa sổ đổi màu hoạt động dựa trên nguyên lý nµy.

20


Đặc tính xốp của màng TiO2 cho nó có khả năng hấp thụ khí rất tốt và đÃ
đ-ợc nhiều nhóm nghiên cứu để làm sensor khí xác định nồng độ hơi r-ợu. Màng
TiO2 với cấu trúc pha rutile nhạy khí O2 nên đ-ợc sử dụng để xác định nồng độ
O2 trong các lò luyện kim.
Ngoài ra, TiO2 còn đ-ợc sử dụng để xác định nồng độ các chất khí độc có
trong môi tr-ờng nh- CO, NO,...
Vật liệu màng mỏng với nền là TiO2 khi pha thêm các hạt sắt từ hay đ-ợc
gọi là bán dẫn từ loÃng. Chúng có năng l-ợng từ dị h-ớng cao và moment từ
vuông góc với mặt phẳng. Đây là những tính chất rất quý báu của vật liệu ghi từ
vuông góc vì vật liệu này có khả năng l-u giữ thông tin với mật độ rất lớn. Màng
mỏng từ đa lớp có từ trở khổng lồ đ-ợc sử dụng để đo từ tr-ờng rất thấp. Những
tính chất quý báu trên đ-ợc ứng dụng trong điện tử và tin học.

2.3. Pin mặt trời thế hệ mới nano TiO2 .
2.3.1. Một vài nét về lịch sử phát triển của pin mặt trời.
Pin mặt trời là linh kiện chuyển hóa trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện
năng. Pin mặt trời đ-ợc chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện, một hiệu ứng đÃ
đ-ợc các nhà khoa học phát hiện ra cách đây gần 2 thế kỷ.
Vào năm 1883 Frit đà chế tạo ra pin selenium đầu tiên với điện cực bằng
vàng. Sau đó ít lâu Minchin đà chế tạo ra pin mặt trời với cấu trúc
Al/electrolyte/Se/Al, đạt ®iƯn thÕ 0.5V. Nh-ng ph¶i ®Õn nưa thÕ kû sau khi

Schottky ®-a ra lý thut vỊ hiƯu øng quang ®iƯn, rào thế Schottky và đồng thời
với sự phát hiện của Ohe năm 1941 về hiệu ứng quang điện trong Si thì mới mở
ra thời kỳ phát triển mạnh mẽ của pin mỈt trêi.

21


§· cã nhiỊu øng dơng to lín cđa Pin mỈt trời nh- làm nguồn phát điện cho
các trạm không gian, các tầu du hành vũ trụ.
Nh-ng pin mặt trời cho đến nay chủ yếu đ-ợc chế tạo dựa trên tính chÊt
quang cđa chun tiÕp p-n mµ vËt liƯu chđ u đ-ợc sử dụng là Si.
Tới nay chúng ta cũng đà phát triển nhiều kiểu pin mặt trời làm từ các hợp
chất bán dẫn: Hợp chất bán dẫn A3B5 cho hiệu suất chuyển hoá cao. Cặp vật liệu
Cu-In-S/Se d-ới dạng màng mỏng, giá rẻ.
Pin mặt trời truyền thống đang sử dụng th-ờng đ-ợc chế tạo bởi công nghệ
phức tạp, giá thành cao. Tuy nhiên thế v-ợt trội của các loại dụng cụ có tiếp xúc
rắn đà bị thay đổi trong vài năm trở lại đây liên quan đến sự thành công của công
nghệ vật liệu nano. Một trong những thành công là vật liệu Nano TiO 2 làm điện
cực trong pin quang điện hoá. Pin mặt trời dựa trên loại vật liệu này hiện đang là
đối thủ cạnh tranh với pin Si về cả hai mặt là hiệu suất chuyển đổi quang điện và
giá thành sản xuất. Màng mỏng TiO2 nano xốp có bề mặt hấp thụ tăng lên đến
khoảng 1000 lần, sử dụng làm một điện cực của pin mặt trời. Cấu tạo đơn giản,
dễ chế tạo, giá thành thấp, dễ phổ cập rộng rÃi. Đây là một giải pháp về năng
l-ợng môi tr-ờng cho t-ơng lai.
2.3.2. Pin mặt trời nano TiO2 .
Dụng cụ chuyển hoá ánh sáng mặt trời dựa trên tổ hợp chất màu nhạy
quang (N-methylphenazinium)-TiO2 pha Anatase đà đăng ký bản quyền tại Mỹ
vào năm 1978. Với việc sử dụng chất màu này đà làm cho phổ hấp thụ của TiO2
kéo dài đến miền có b-ớc sóng 500nm. Tuy nhiên loại pin này có hiệu suất thấp
và chất màu không bền.

22


Vào năm 1990 M.Gratzel và B.ORogen đà công bố loại pin mặt trời
quang điện hóa sử dụng hạt Nano Titan Dioxide với chất mầu nhạy quang
Ruthenium có đỉnh hấp thụ là 550 nm. Đây là loại pin t-ơng đối ổn định và có
hiệu suất chuyển hóa từ 7-10% [11].
Gần đây M.Gratzel tiếp tục đ-a ra một loại chất màu nhạy quang mới gọi
là chất màu Đen. Với chất màu này, hiệu suất chuyển hóa của Pin TiO2 lên
cao hơn 11% [13].
Pin mặt trời nano TiO2 gồm có một điện cực phát là lớp màng TiO2 dày
khoảng 10 m, đ-ợc chế tạo trên lớp màng dẫn điện trong suốt TCO.
Điện cực thu gồm có lớp màng Pt dầy khoảng 10 nm, đ-ợc phủ trên màng
dẫn điện SnO2 hoặc ZnO.
Không gian giữa hai điện cực đ-ợc lấp đầy bằng dung dịch ®iƯn ly víi cỈp
Oxy hãa khư I-/I3-.
Hai ®iƯn cùc trong suốt đ-ợc nối với mạch ngoài tạo thành pin quang điện
hoá.
Khi chiếu ánh sáng, trong chất màu bị kích thích làm phát sinh điện tử và
lỗ trống. D-ới tác dụng của điện tr-ờng nội tại Ei sinh ra ở mặt tiếp xúc giữa
màng TiO2 và dung dịch điện ly, điện tử sẽ chuyển động ng-ợc chiều với Ei ra
mạch ngoài [31], [24]. Lỗ trống sẽ kết hợp với chất khử của dung dịch chất điện
ly để tạo thành chất Oxy hóa. Chất Oxy hóa này sẽ bị khử trở lại bởi các điện tử
từ mạch ngoài ở cực góp thành chất khử, tạo thành mạch kín theo sơ đồ đ-ợc mô
tả trong hình 2.2

23

Điện cực phát

Chất điện ly
I-/I3-

TiO2 hoạt hoá
chất màu

Điện cực thu

I- I3- + e-

h
e-

e

Khuếch tán

+
S++ I- I3- + S0

So

e-

+

h

e-

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của pin mặt trời quang điện hoá
Cơ chế hoạt động của pin quang điện hoá có thể mô tả bởi các quá trình
sau:
- Khi chất màu hấp thụ ánh sáng chuyển sang trạng thái kích thích:
S0 + h S+ + e-

(7)

- Hạt tải bị phân tách trên chuyển tiếp TiO 2 / dung dịch điện ly. Điện tử
chuyển động vào điện cực TiO2 , tạo thành dòng ở mạch ngoài và chuyển động về
phía điện cực thu. Còn lỗ trống S+ thì bị khử bởi chất khử trong dung dịch điện ly:
S+ + Red  S0 + Ox

(8)

- ChÊt Oxy ho¸ nhËn điện tử ở cực catốt để trở về trạng thái ban đầu:

24


Ox + e- Red

(9)

- Chuyển động của các phần tử Redox là chuyển động khuếch tán trong
dung dịch điện ly.
Hiệu suất chuyển hoá quang điện của loại pin này phơ thc vµo rÊt nhiỊu
u tè, quan träng nhÊt lµ bản thân vật liệu TiO2 , sau đó là chất mầu, cặp oxy

hóa khử, và điện cực phát và điện cực thu. Hiện nay nhiều vấn đề vẫn còn là khó
khăn mà các nhà khoa học và công nghệ phải v-ợt qua.
Dễ thấy rằng pin mặt trời truyền thống đ-ợc chế tạo từ chất Silic tinh khiết
với những thiết bị công nghệ cao cấp, quy trình công nghệ phức tạp và tốn kém.
Vì vậy chúng chỉ đ-ợc sử dụng trong phạm vi rất hạn chế.
Pin mặt trời hoạt động theo nguyên lý mới trên cơ sở vật liệu nano tinh thể
TiO2 . Đây là loại pin dễ chế tạo không cần đến các thiết bị công nghệ cao cấp,
giá rẻ, dễ phổ biến đà đánh dấu b-ớc ngoặt quan trọng trong quá trình tìm kiếm,
ứng dụng và khai thác nguồn năng l-ợng vô tận và siêu sạch - Năng l-ợng mặt
trời.
Trong cấu trúc đà mô tả ở trên, có hai điện cực sử dụng vật liệu TCO là
những phần thiết yếu của pin mặt trời nano TiO2 . Vì vậy một trong những h-ớng
phát triển hiện nay trên thế giới là nghiên cứu để nâng cao chất l-ợng điện cực
TCO nhằm đáp ứng yêu cầu chế tạo để pin mặt trời có hiệu suất cao, giá rẻ, dễ
phổ cập. Đây cũng là mục tiêu của chúng tôi trong quá trình hoàn thành luận văn
này.

25