Name: the effect of ultraviolet radiation on the chemical bath deposition of bis(thiourea) cadmium chloride crystals and the subsequent cds obtention
Uploaded: 2018-08-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 21 s
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르 트루 히 요와 F.J. Willars 로드리게스 CONACYT 그들의 장학금에 감사. E.A. 차베스 Urbiola CONACYT을 "Catedras CONACYT" 프로그램 감사합니다. 저자는 또한 C.A. 아 빌라 레 라, M. A. 에르난데스 Landaverde, J.E. Urbina Alvárez, A. 히 메네스 Nieto의 기술 지원을 인정 한다.

주의:이 프로토콜에 사용 되는 화학 물질은 독성과 발암 성; 따라서, 안전 권장 사항 및 절차 뒤 야 합니다 신중 하 게. 적절 한 보호 장비를 착용 하 고 모든 관련 재료 안전 데이터 시트 (MSDS)를 참조 하십시오.
1입니다. Bis(thiourea) 카드뮴 염화의 합성
<ol><li>
선구자 솔루션의 준비
	<ol>
<li>일정 한 동요;와 1 리터 비 커에 이온 물 500ml를 부 어 솔루션의 pH가 3, pH 미터를 사용 하 여 가능한 한 가까이 36.5% 농도에서 염 산 0.3 mL를 추가 합니다. 주의: 어떤 건강을 피하기 위해 증기 두건 안쪽이 작업을 수행 하는 효과 좋습니다.</li>
		<li>1.1.1 두 100 mL 비 커의 각 단계에 표시 된 대로 준비 하는 선구자 솔루션 50 mL를 붓고 (이 하, 이러한 비 커 A 라는 것입니다 b). 참고: 두 개의 실험 (A와 B, 사용 비 커에 의존) 수행 됩니다 동시에. 만 실험 B 자외선에 노출 될 것입니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>2.29 g CdCl2 (A 및 B) 각 비 커에 대 한 무게. 주의: 사용 되는 재료는으로 위험 식별로 증기 두건 안쪽이 작업을 수행 합니다. 카드뮴은 매우 유독 하 고 흡입; 발암으로 확인 된 그것은 신중 하 게 처리 되어야 합니다.</li>
	<li>무게 1.33 g (A 및 B) 각 비 커에 대 한 CS (NH2)2 . 주의: 사용 되는 재료는 위험 건강 한 증기 두건 안쪽이 작업을 수행 합니다. Thiourea은 매우 독성 흡입 하 고 신중 하 게 처리 해야 합니다.</li>
	<li>(A 및 B) 각 비 커에 2.29 g CdCl2 와 CS (NH2)2 의 1.33 g 추가 전조 솔루션 50 mL를 포함 하.</li>
</ol>2. 비교 합성 Bis(thiourea) 카드뮴 염화
<ol><li>
UV 빛 (A) 없이 실험 배치.
	<ol>
<li>(A) 비 커를 감동적인 뜨거운 접시에 놓고 343 K. 세트 접시는 보통 교 반 속도에 그것을 열. 주의: 증기 두건 안쪽이 작업을 수행 합니다.</li>
		<li>(A) 적당히 저 어 343 공화국에서 접시에 2 h에 대 한 비 커에 솔루션을 계속</li>
	</ol>
</li>
	<li>
UV 빛 (B) 실험 배치입니다.
	<ol>
<li>비 커 B에 및 적당 한 수준에 교 반 속도 343 K. 세트 열 놓고 UV 광원에 스위치. 참고: 실험 배치는 그림 1에 표시 됩니다. 주의: 증기 두건 안쪽이 작업을 수행 합니다.</li>
		<li>2 h 단계 2.2.1에서에서 설명한 온도 교 반 상태를 유지.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 취득 Bis(thiourea) 카드뮴 염화 물 결정
<ol><li>필터 종이 2 유리 퍼 널을 탑재 (No. 40, Ø = 125 m m), 100 mL 부피 플라스 크, a를 통해 각자와 b. 이 단계;에서 크리스탈 형성을 방지 하려면 필터링 하기 전에 솔루션 멋진을 게 하지 마십시오.</li>
	<li>그들의 자신의 100 mL 플라스 크에 각각 종이 통해 솔루션 A와 B를 필터링 합니다. 주의: 증기 두건 안쪽이 작업을 수행 합니다.</li>
	<li>두 솔루션 모두 부피 플라스 크 내부 실내 온도에 냉각 하자. 참고: 크리스탈 부피 플라스 크 안에 첫 번째 분에서 성장 하기 시작 합니다.</li>
	<li>필터링 어셈블리 다시 (3.1 단계) 새로운 필터 종이 준비 합니다.</li>
	<li>별도 부피 플라스 크에 필터 종이 통해 크리스탈과 솔루션을 필터링 합니다. 주의: 증기 두건 안쪽이 작업을 수행 합니다.</li>
	<li>필터 종이에 각각 시계 유리 크리스탈을 전송. 참고:이 시점에서, 있다 2 시계 안경, a 1과 b 1</li>
	<li>트루 히 요 그 외 에 보고 된 분말 x 선 회절 (XRD)과 라만 분광학에 의해 bis(thiourea) 카드뮴 염화 물 결정의 존재를 확인 12.</li>
</ol>4. Cd를 결정의 calcination
<ol><li>2 다른 도가니에 3.7, a 1과 b 1 단계에서 얻은 결정을 배치</li>
	<li>전기 연구소로 예 열 하 고 773 K 이상 온도 안정화.</li>
	<li>미리 데워 진된 보일 러 내부 단계 4.1의 도가니를 놓습니다. 주의: calcination 동안 나온된 증기 독성이 있다. 보일 러 증기 두건 소진 될 것 이다 하는 유독 가스 때문에 있는지 확인 합니다.</li>
	<li>773 공화국에서 1 h로 내부 소재 스탠드를 하자 다음, 보일 러 끄고 실 온에 식힙니다. 그 후, 오븐에서는 도가니를 제거 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Venkataramanan, V., Maheswaran, S., Sherwood, J. N., Bhat, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crystal+growth+and+physical+characterization+of+the+semiorganic+bis(thiourea)+cadmium+chloride.">Crystal growth and physical characterization of the semiorganic bis(thiourea) cadmium chloride.</a> Journal of Crystal Growth. 179 (3-4), 605-610 (1997).</li><li>Ushasree, P. M., Muralidharan, R., Jayavel, R., Ramasamy, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+bis(thiourea)+cadmium+chloride+single+crystals+a+potential+NLO+material+of+organometallic+complex.">Growth of bis(thiourea) cadmium chloride single crystals a potential NLO material of organometallic complex.</a> Journal of Crystal Growth. 218 (2-4), 365-371 (2000).</li><li>Ushasree, P. M., Jayavel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+micromorphology+of+as-grown+and+etched+bis(thiourea)+cadmium+chloride+(BTCC)+single+crystals.">Growth and micromorphology of as-grown and etched bis(thiourea) cadmium chloride (BTCC) single crystals.</a> Optical Materials. 21 (1-3), 569-604 (2002).</li><li>Pawar, S. M., Pawar, B. S., Kim, J. H., Joo, O., Lokhande, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+status+of+chemical+bath+deposited+metal+chalcogenide+and+metal+oxide+thin+films.">Recent status of chemical bath deposited metal chalcogenide and metal oxide thin films.</a> Current Applied Physics. 11 (2), 117-161 (2011).</li><li>Suriakarthick, R., Kumar, V. N., Shyju, T. S., Gopalakrishnan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+on+post+annealed+copper+sulfide+thin+films+from+photochemical+deposition+technique.">Investigation on post annealed copper sulfide thin films from photochemical deposition technique.</a> Materials Science in Semiconductor Processing. 26 (1), 155-161 (2014).</li><li>Podder, J., Kobayashi, R., Ichimura, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemical+deposition+of+Cu+x+S+thin+films+from+aqueous+solutions.">Photochemical deposition of Cu x S thin films from aqueous solutions.</a> Thin Solid Films. 472 (1-2), 71-75 (2005).</li><li>Gunasekaran, M., Gopalakrishnan, R., Ramasamy, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+of+ZnS+thin+films+by+photochemical+deposition+technique.">Deposition of ZnS thin films by photochemical deposition technique.</a> Materials Letters. 58 (1-2), 67-70 (2004).</li><li>Ichimura, M., Goto, F., Ono, Y., Arai, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+of+CdS+and+ZnS+from+aqueous+solutions+by+a+new+photochemical+technique.">Deposition of CdS and ZnS from aqueous solutions by a new photochemical technique.</a> Journal of Crystal Growth. 198 (1), 308-312 (1999).</li><li>Kumaresan, R., Ichimura, M., Sato, N., Ramasamy, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+novel+photochemical+deposition+technique+for+the+deposition+of+indium+sulfide.">Application of novel photochemical deposition technique for the deposition of indium sulfide.</a> Materials Science Engineering: B. 96 (1), 37-42 (2002).</li><li>Rama, G., Jeevanandam, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+different+morphologies+of+CdS+nanoparticles+by+thermal+decomposition+of+bis(thiourea)cadmium+chloride+in+various+solvents.">Evolution of different morphologies of CdS nanoparticles by thermal decomposition of bis(thiourea)cadmium chloride in various solvents.</a> Journal of Nanoparticle Research. 17 (1), 1-13 (2015).</li><li>Pabitha, G., Dhanasekaran, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+characterization+of+a+nonlinear+optical+crystal+-+bis+thiourea+cadmium+chloride.">Growth and characterization of a nonlinear optical crystal - bis thiourea cadmium chloride.</a> International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 4 (1), 34-38 (2015).</li><li>Trujillo, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Di-thiourea+cadmium+chloride+crystals+synthesis+under+UV+radiation+influence.">Di-thiourea cadmium chloride crystals synthesis under UV radiation influence.</a> Journal of Crystal Growth. 478 (1), 140-145 (2017).</li><li>Elilarassi, R., Maheshwari, S., Chandrasekaran, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+optical+characterization+of+CdS+nanoparticles+synthesized+using+a+simple+chemical+reaction+route.">Structural and optical characterization of CdS nanoparticles synthesized using a simple chemical reaction route.</a> Optoelectronics and Advanced Materials - Rapid Communications. 4 (3), 309-312 (2010).</li><li>Selvasekarapandian, S., Vivekanandan, K., Kolandaivel, P., Gundurao, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrational+Studies+of+Bis(thiourea)+Cadmium+Chloride+and+Tris(thiourea)+Zinc+Sulphate+Semiorganic+Non-linear+Optical+Crystals.">Vibrational Studies of Bis(thiourea) Cadmium Chloride and Tris(thiourea) Zinc Sulphate Semiorganic Non-linear Optical Crystals.</a> Crystal Research &amp; Technology. 32 (2), 299-309 (1997).</li></ol>

저자는 공개 없다.

이 섹션에 제시 하는 토론에는 프로토콜에 대해서만 그리고 이미 대표 결과에 표시 된 결과에 초점을 맞추고.
프로토콜의 가장 중요 한 부분 중 하나는 전조 솔루션의 준비 합니다. Cd(OH)2 형성을 피하기 위해 산 성 pH를 유지 하기 위해 기본적 이다. PH는 산 성, 경우 그것은 thiourea 분리로 인해 Cd의 직접 형성 및 Cd(OH)2 대형에 리드. 2 차로 가장 중요 한 단계는 단계 3.2, 그렇지 않으면, 냉각을 시작 하는 결정의 형성 원인이 있기 때문에 솔루션을 진정 하기 전에 수행 해야 하는 솔루션의 필터링.
이 프로토콜, CdCl2-의 급속 한 성장에서에서 [CS (NH2)2] 2 보고는 한 번에 발생 10 분 미만. 다른 연구자 (Ushasree 외를 참조 하십시오. 2,3) 단일 결정을 위해 45 일 최대 시간 성장 보고.
때문에 반응에 있는 상대적으로 낮은 제어, 단일 결정의 생성 수는. 반면,이 기술은 UV 빛을 사용 될 때 여러 결함 결정에를 유도 합니다. UV 빛 크리스탈에 결함을 발생, 때문에 결함 설립을 할 수 있는 모든 응용 프로그램 잠재적인 응용 될 수 있습니다. 미래 연구 다른 광원을 사용 하 여 결정 결함의 컨트롤을 포함할 수 있습니다. 또한,도 핑, CdCl2-[CS (NH2)2]2 다른 반도체를 사용 하 여 수행 하 그 결함 유용할 수 있었다 마지막으로 Cd 나노 입자 또는 양자 점 들을 통합 하.
CdCl2-[CS (NH2)2]2 반응이 수행 될 때 자외선을 사용 하 여 (PCBD)의 합성의 방법 처음으로이 프로토콜에 대 한 광범위 하 고 상세한 방법으로 보고 됩니다.

연구의 중요 한 분야는 단일 결정; 다른 응용 프로그램 그들의 성장은 위한 것 이다. 이러한 비선형 광학 재료 분야 레이저 기술, 광전자, 고 정보1, 그들의 조사에 대 한 기회의 영역을 제공 합니다 스토리지 분야에서의 적용으로 사용할 수 있습니다. Bis(thiourea) 카드뮴 염화 금속-유기 소재 이며 두 선구자에서 종합 될 수 thiourea 및 카드뮴 염화, 순종 하는 다음 화학식: 2CS (NH2)2 + CdCl2 CdCl2-[CS (NH2) 2] 2.이 금속-유기 물질 다른 반응 조건, 온도, pH, 등 하지만 결코 자외선 (UV)의 원조로 준비 되었습니다.
크리스탈의 구조에 pH의 영향이 보고 되었다; pH < 6, monocrystals의 형성을 얻을 수 있다. 이들은, 차례 차례로, pH 범위에 따라 수정 됩니다. 6 4의 간격, pH는 < 4 하는 경우에 대 한 6 각형 구조를 얻을 수, orthorhombic 결정 구조2얻은 것입니다. 카드뮴 수 산화물 형성 [Cd(OH)2] 방지 이후 이온 분리 산 성 pH Cd2 + 그리고 Cl- 의해 추진 된다. 이 카드뮴 안정화: 카드뮴 원자 두 황 자유 래 디 칼와 두 개의 chlorines 조인.
여기, 합성 화학 목욕 증 착 기술 (CBD), 화학 반응3시간에 개입 하는 다른 조건을 제어를 사용 하 여 밖으로 수행 됩니다. 도심, 화학 반응을 제어 하는 요소는 다음과 같은: 솔루션 온도, 선구자 이온, 솔루션 pH, 시 약, 수 및 교 반 속도, 몇 가지 이름을. 다른 한편으로, 여기 사용 비교 기술 UV 빛 원조를 사용 하기 때문에 우리 목욕 증 착 (PCBD) 이라고 합니다. 보고서는 UV 빛 지원 CuSx4,5, ZnS6, Cd7및 기능8, 등의 영화를 합성 하는 데 사용 되었습니다 되었습니다. Ichimura 및 Gunasekaran9 황산 솔루션을 그들의 작품에는 300에 가까운 흡수 가장자리 nm. 이 흡수 범위로 인해 자외선 흡수 솔루션의 결과 유사한 방출 범위에 적용 됩니다.
Bis(thiourea) 카드뮴 염화의 다른 속성은가 열 될 때 그것의 저하. 그것은 형성 하는 카드뮴 황하 물 (CdS) 512 K의 고 위의 온도에서 초기 분해 전시. 저하 반응은 다음과 같이 이다: [Cd (CS [NH2])2] Cl2 → Δ Cd + HNCS + NH3 + NH4SCN. 이 저하는 thiocyanuric 산 및 다양 한 thiocyanates10,11을 생성합니다. 또한, 연구 그룹에서 일부 효과 자외선으로 인 한 공부12했다. 마지막으로,이 작품에서 비교 합성 절차 bis(thiourea) 카드뮴 염화 물 결정은 설명 하는, UV 빛의 효과 뿐만 아니라.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Reagents&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cadmium chloride Anh. ACS, 99.4 %</td><td>Fermont</td><td>PQ24291</td><td>Highly toxic</td></tr><tr><td>Thiourea technical grade, 99.9 %</td><td>Reasol</td><td>R5913</td><td>Toxic</td></tr><tr><td>Hydrochloric acid, 36.5 &amp;ndash; 38.0 %</td><td>J.T.Baker</td><td>MFCD00011324</td><td>Highly corrosive liquid</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Material&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Filter paper</td><td>Whatman</td><td>1440 125</td><td>40, Ashless, Circles, 125 mm</td></tr><tr><td>Beaker</td><td>Kimax</td><td>1400</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>Volumetric Flask</td><td>Kimax</td><td>28012-100</td><td>Class A 100 mL</td></tr><tr><td>Glass Funnel</td><td>Kimax</td><td>28980-150</td><td>Addition Funnel, Long Stem, 60&amp;deg; Angle, Wide Top. Type I, Class B.</td></tr><tr><td>Watch glasses</td><td>Pyrex</td><td>9985-150</td><td>Corning, 150&amp;nbsp;mm</td></tr><tr><td>Crucibles</td><td>Fisherbrand</td><td>FB-965-D</td><td>High-Form Porcelain</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Furnace</td><td>Briteg Instrumentos Cientificos S.A. de C.V.</td><td>1010</td><td></td></tr><tr><td>Fume Hood</td><td>Fisher Alders, S.A. de C.V.</td><td>F1124</td><td></td></tr><tr><td>Light surce</td><td>Philips</td><td>PL-S 9W UV-A/2P 1CT/6X 10 CC</td><td></td></tr><tr><td>pH meter</td><td>OAKTON</td><td>WD-35419-10</td><td></td></tr><tr><td>Hotplate whit magnetic stirrer</td><td>Cole-Parmer</td><td>JZ-04660-75</td><td></td></tr></tbody></table>

the effect of ultraviolet radiation on the chemical bath deposition of bis(thiourea) cadmium chloride crystals and the subsequent cds obtention

이 작품에서 자외선 (UV)으로 조명 하는 때 bis(thiourea) 카드뮴 염화 물 결정의 준비에 효과 367 nm를 사용 하 여 화학 목욕 공 술 서 기술은 비교적 공부의 파장에서 빛. 두 실험 비교를 만들기 위해 수행 됩니다: 자외선과 UV 빛의 도움으로 다른 없이 하나. 두 실험은 3.2의 pH와 343 K의 온도에서 동등한 조건 하에서 수행 됩니다. 사용 하는 선구자는 카드뮴 염화 (CdCl2) thiourea [CS (NH2)2], 산 성 ph 이온된 물 50 mL에 녹이. 이 실험에서 전자기 방사선의 상호 작용은 화학 반응을 실시 하는 순간에 전과 있다. 결과 결정 및 자외선; 사이 상호 작용의 존재를 입증 UV 빛 지원 acicular 모양에 크리스탈 종양을 발생합니다. 또한, 얻은 최종 제품 카드뮴 황하 물 이며 합성 또는 UV 빛의 사용 없이 때 분명 차이 보여줍니다.

두 선구자 솔루션, A와 B, UV-마주 확산 반사율 흡수 스펙트럼 복잡 한 bis(thiourea) 카드뮴 염화의 존재를 표시-CdCl2-(CS (NH2)2)2. 이 그림 2c에서 250-500 nm의 범위 내에서 광범위 한 흡수 밴드에 의해 입증 됩니다. 차례 차례로, 그림 2 c 에서처럼 그림 2a 및 2b, 각각 격리 CdCl2 와 CS (NH2)2 솔루션에서의 주요 흡수 밴드의 조합 이다. 또한, 600-700 nm의 범위에서 보조 밴드 두 반응 (그림 2a 와 2b) 스펙트럼에 특히 표시 이며 그것은 복잡 한의 대 한 UV 흡수 스펙트럼 (그림 2c)에 발견할 수 없다. 이 후자의 기능은 복잡 한 CdCl2-[CS (NH2)2]2의 독특한 스펙트럼의 예를 들어 그림 2 c 를 할당 하는 결정 이기도 합니다.
프로토콜의 단계 3.6에서에서 얻은 결정의 라만 스펙트럼은 그림 3에 표시 됩니다. 그것은 표시에 해당 하는 Cd-Cl, 봉우리 N-C-S, 및 C S 채권 (217 c m-1, 469 cm-1, 715 cm-1, 각각)는 S. Selvasekarapandian 그 외 여러분 에 의해 결과 동의 14. 다른 한편, P. M. Ushasree 외. 3 이전 보고 스펙트럼에서 변화 CdCl2-[CS (NH2)2]2의 마지막 구조에 함께 남아 있는 Cl-Cd-S의 높은 수 때문 이다. UV를 사용 하는 경우 그 높은 수 라만 스펙트럼에 크기에서 증가 발생 합니다. 이 zwitterion의 형성입니다. zwitterion는 전기로 중립 화합물을 다른 원자에 긍정적이 고 부정적인 정식 요금입니다. Selvasekarapandian,S., 외. 14 보고 그 zwitterion은 thiourea의 안정성을 유지 하 고 카드뮴 이온 바인딩할 수 있습니다. 그림 3 전시 (CBD), UV 도움 없이 한 두 실험에 대 한 같은 채권 같은 강렬은, 유대의 더 작은 수를 나타내는.
X 선 회절 (XRD) 및 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 분석 (프로토콜의 단계 3.6)에서 위에서 언급 한 같은 분말에 수행 했다. 첫째, 그림 4a XRD 패턴을 보여 줍니다. 패턴은 완전히 데이터 시트 CdCl 18-19622-[CS (NH2)2]2, 단지의 존재를 확실 한지 알아보는 인덱스. 그것은 또한 보여줍니다 (020)에 우선 성장 (001) UV 빛 사용 하는 경우, 각각 해당 구조 내에서, 유황 및 카드뮴 원자 하는 비행기. 둘째, 그림 4b 와 4cSEM 이미지에 결정의 형태 관찰, UV 빛의 효과 볼 수 있습니다: acicular 크리스탈 4 배-큰는 x 6 형성 UV 빛 사용 하는 경우 (그림 4c). 셋째, 그림 4b에서 얻은 전형적인 결정 표시 됩니다, 그리고 좋은 따라 P. M. Ushasree 그 외 여러분 에 의해 보고서에에서 그 결과 2. 그 후, 프로토콜의 단계 3.6에서에서 얻은 결정 열 분석 (TGA) calcination 전에 그들의 행동을 결정 하 여 분석 했다. 그림 5 에 표시 된 취득된 TGA 분석 전시 두 실험에 대 한 비슷한 문제 때 UV 사용된 (PCBD) 하지 않은 경우 (CBD), 그리고 모두 좋은 따라 V. Venkataramanan 그 외 여러분 에 의해 얻은 결과 함께 1.
다음, Cd를, 773 K에서 calcination 어떤 Ushasree,시, 그 외에 유사한 조건에서 두 실험에서 수행 되었다 3 보고입니다. 다음, 그림 6a, 도자기 단지 DRX 도심 대 PCBD 여 Cd에 대표적인 차이가 표시 됩니다. SEM을 통해 그림 6b 와 6 c 전시 약간 더 눈에 띄는 평균 입자 크기 보다 PCBD (그림 6c)에 대 한 도심 (그림 6b)에 대 한. 따라서, 그것은 결론 UV 빛은 카드뮴에 유황의 촉진 및 우선 성장 CdCl2-[CS (NH2)2]2의 결정 구조에서 발생. 마지막으로, Cd는 calcination 분명 차이 보여줍니다 후 얻은.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57682/57682fig1.jpg"> 그림 1: 자외선과 실험 배치. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57682/57682fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57682/57682fig2.jpg"> 그림 2: 전조 솔루션의 광 흡수 스펙트럼. (a) CdCl, (b) CS (NH2)2, (c) CdCl2 + CS (NH2)2. a), b), c)는 UV의 부분적인 흡수 빛 보여줍니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57682/57682fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57682/57682fig3.jpg"> 그림 3: 라만 스펙트럼. (PCBD)와 bis(thiourea) 카드뮴 염화의 스펙트럼 비교 및 UV (CBD) 도움 없이. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57682/57682fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57682/57682fig4.jpg"> 그림 4: XRD. XRD 패턴 bis(thiourea) 카드뮴 염화의 도심 및 PCBD에 표시 되는). B에서 UV 도움 없이 취득된 결정 및 SEM의 이미지)와 함께 c에서). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57682/57682fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57682/57682fig5.jpg"> 그림 5: 열 분석. Bis(thiourea) 카드뮴 염화 물 결정의 TGA 비교 도심 및 PCBD에 의해 얻은 (실험 A와 B 각각). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57682/57682fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57682/57682fig6.jpg"> 그림 6: Cd 획득. 에) XRD 비교 도심 대 PCBD의 표시 됩니다. b)와 c) 773에서 calcination 후 얻은 최종 제품의 SEM 이미지 전시 K. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57682/57682fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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The Effect of Ultraviolet Radiation on the Chemical Bath Deposition of Bisthiourea Cadmium Chloride Crystals and the Subsequent CdS Obtention

이 문서 화학 목욕 공 술 서에 의해 카드뮴 염화 크리스탈을 bis(thiourea)의 합성에 대 한 프로토콜을 선물 한다. 두 실험 설명: 하나 하나 없이 자외선에 비해 자외선에 의해도 왔.

Bis(thiourea) 카드뮴 염화 물 결정 및 후속 Cd Obtention의 화학 목욕 공 술 서에 자외선의 효과

In this work, the effects on the preparation of bis(thiourea) cadmium chloride crystals when illuminated with ultraviolet (UV) light at a wavelength of ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

The Effect of Ultraviolet Radiation on the Chemical Bath Deposition of Bis(thiourea) Cadmium Chloride Crystals and the Subsequent CdS Obtention

7.4K 조회수.  Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. 이 문서 화학 목욕 공 술 서에 의해 카드뮴 염화 크리스탈을 bis(thiourea)의 합성에 대 한 프로토콜을 선물 한다. 두 실험 설명: 하나 하나 없이 자외선에 비해 자외선에 의해도 왔.

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Compact Quantum Dots for Single-molecule Imaging

Single-molecule imaging is an important tool for understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the spatial and temporal heterogeneity of molecular behaviors that underlie cellular biology 1-4. To image an individual molecule of interest, it is typically conjugated to a fluorescent tag (dye, protein, bead, or quantum dot) and observed with epifluorescence or total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy. While dyes and fluorescent proteins have been the mainstay of fluorescence imaging for decades, their fluorescence is unstable under high photon fluxes necessary to observe individual molecules, yielding only a few seconds of observation before complete loss of signal. Latex beads and dye-labeled beads provide improved signal stability but at the expense of drastically larger hydrodynamic size, which can deleteriously alter the diffusion and behavior of the molecule under study.
Quantum dots (QDs) offer a balance between these two problematic regimes. These nanoparticles are composed of semiconductor materials and can be engineered with a hydrodynamically compact size with exceptional resistance to photodegradation 5. Thus in recent years QDs have been instrumental in enabling long-term observation of complex macromolecular behavior on the single molecule level. However these particles have still been found to exhibit impaired diffusion in crowded molecular environments such as the cellular cytoplasm and the neuronal synaptic cleft, where their sizes are still too large 4,6,7.
Recently we have engineered the cores and surface coatings of QDs for minimized hydrodynamic size, while balancing offsets to colloidal stability, photostability, brightness, and nonspecific binding that have hindered the utility of compact QDs in the past 8,9. The goal of this article is to demonstrate the synthesis, modification, and characterization of these optimized nanocrystals, composed of an alloyed HgxCd1-xSe core coated with an insulating CdyZn1-yS shell, further coated with a multidentate polymer ligand modified with short polyethylene glycol (PEG) chains (Figure 1). Compared with conventional CdSe nanocrystals, HgxCd1-xSe alloys offer greater quantum yields of fluorescence, fluorescence at red and near-infrared wavelengths for enhanced signal-to-noise in cells, and excitation at non-cytotoxic visible wavelengths. Multidentate polymer coatings bind to the nanocrystal surface in a closed and flat conformation to minimize hydrodynamic size, and PEG neutralizes the surface charge to minimize nonspecific binding to cells and biomolecules. The end result is a brightly fluorescent nanocrystal with emission between 550-800 nm and a total hydrodynamic size near 12 nm. This is in the same size range as many soluble globular proteins in cells, and substantially smaller than conventional PEGylated QDs (25-35 nm).

We describe the preparation of colloidal quantum dots with minimized hydrodynamic size for single-molecule fluorescence imaging. Compared to conventional quantum dots, these nanoparticles are similar in size to globular proteins and are optimized for single-molecule brightness, stability against photodegradation, and resistance to nonspecific binding to proteins and cells.

단일 분자 이미징을위한 소형 양자 점

Single-molecule imaging is an important tool for  understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the  spatial and temporal ...

연구

공학

Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids

Conjoining different semiconductor materials in a single nano-composite provides synthetic means for the development of novel optoelectronic materials offering a superior control over the spatial distribution of charge carriers across material interfaces. As this study demonstrates, a combination of donor-acceptor nanocrystal (NC) domains in a single nanoparticle can lead to the realization of efficient photocatalytic1-5 materials, while a layered assembly of donor- and acceptor-like nanocrystals films gives rise to photovoltaic materials.
Initially the paper focuses on the synthesis of composite inorganic nanocrystals, comprising linearly stacked ZnSe, CdS, and Pt domains, which jointly promote photoinduced charge separation. These structures are used in aqueous solutions for the photocatalysis of water under solar radiation, resulting in the production of H2 gas. To enhance the photoinduced separation of charges, a nanorod morphology with a linear gradient originating from an intrinsic electric field is used5. The inter-domain energetics are then optimized to drive photogenerated electrons toward the Pt catalytic site while expelling the holes to the surface of ZnSe domains for sacrificial regeneration (via methanol). Here we show that the only efficient way to produce hydrogen is to use electron-donating ligands to passivate the surface states by tuning the energy level alignment at the semiconductor-ligand interface. Stable and efficient reduction of water is allowed by these ligands due to the fact that they fill vacancies in the valence band of the semiconductor domain, preventing energetic holes from degrading it. Specifically, we show that the energy of the hole is transferred to the ligand moiety, leaving the semiconductor domain functional. This enables us to return the entire nanocrystal-ligand system to a functional state, when the ligands are degraded, by simply adding fresh ligands to the system4.
To promote a photovoltaic charge separation, we use a composite two-layer solid of PbS and TiO2 films. In this configuration, photoinduced electrons are injected into TiO2 and are subsequently picked up by an FTO electrode, while holes are channeled to a Au electrode via PbS layer6. To develop the latter we introduce a Semiconductor Matrix Encapsulated Nanocrystal Arrays (SMENA) strategy, which allows bonding PbS NCs into the surrounding matrix of CdS semiconductor. As a result, fabricated solids exhibit excellent thermal stability, attributed to the heteroepitaxial structure of nanocrystal-matrix interfaces, and show compelling light-harvesting performance in prototype solar cells7.

A general strategy for the development of charge-separating semiconductor nanocrystal composites deployable for solar energy production is presented. We show that assembly of donor-acceptor nanocrystal domains in a single nanoparticle geometry gives rise to a photocatalytic function, while bulk-heterojunctions of donor-acceptor nanocrystal films can be used for photovoltaic energy conversion.

충전 분리 Nanocrystals와 고체를 통해 태양 에너지를 수확

Conjoining different semiconductor materials in a single nano-composite provides synthetic means for the development of novel optoelectronic materials ...

Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded synthesis strategy is used in which spherical seeds of CdSe are prepared first using a hot-injection technique. By controlling the crystal structure of the seed to be either wurtzite or zinc-blende, the subsequent hot-injection growth of CdS off of the seed results in either a rod-shaped or tetrapod-shaped nanocrystal, respectively. The phase and morphology of the synthesized nanocrystals are confirmed using X-ray diffraction and transmission electron microscopy, demonstrating that the nanocrystals are phase-pure and have a consistent morphology. The extinction coefficient and quantum yield of the synthesized nanocrystals are calculated using UV-Vis absorption spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. The rods and tetrapods exhibit extinction coefficients and quantum yields that are higher than that of the bare seeds. This synthesis demonstrates the precise arrangement of materials that can be achieved at the nanoscale by using a seeded synthetic approach.

A protocol for the seeded synthesis of rod-shaped and tetrapod-shaped multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe is presented.

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded ...

화학

Synthesis of Ligand-free CdS Nanoparticles within a Sulfur Copolymer Matrix

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature solvents. These coordinating ligands help solubilize and stabilize the nanoparticles while in solution, and can influence the resulting size and reactivity of the nanoparticles during their formation. Despite the ubiquity of using ligands during synthesis, the presence of aliphatic ligands on the nanoparticle surface can result in a number of problems during the end use of the nanoparticles, necessitating further ligand stripping or ligand exchange procedures. We have developed a way to synthesize cadmium sulfide (CdS) nanoparticles using a unique sulfur copolymer. This sulfur copolymer is primarily composed of elemental sulfur, which is a cheap and abundant material. The sulfur copolymer has the advantages of operating both as a high temperature solvent and as a sulfur source, which can react with a cadmium precursor during nanoparticle synthesis, resulting in the generation of ligand free CdS. During the reaction, only some of the copolymer is consumed to produce CdS, while the rest remains in the polymeric state, thereby producing a nanocomposite material. Once the reaction is finished, the copolymer stabilizes the nanoparticles within a solid polymeric matrix. The copolymer can then be removed before the nanoparticles are used, which produces nanoparticles that do not have organic coordinating ligands. This nascent synthesis technique presents a method to produce metal-sulfide nanoparticles for a wide variety of applications where the presence of organic ligands is not desired.

Herein we present a method to synthesize ligand-free cadmium sulfide (CdS) nanoparticles based on a unique sulfur copolymer. The sulfur copolymer operates as a high temperature solvent and a sulfur source during the nanoparticle synthesis and stabilizes the nanoparticles after the reaction.

황 합체 매트릭스 내의 자유 리간드의 CDS 나노 입자의 합성

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature ...

Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices

We demonstrate a method for the preparation of fully solution processed inorganic solar cells from a spin and spray coating deposition of nanocrystal inks. For the photoactive absorber layer, colloidal CdTe and CdSe nanocrystals (3-5 nm) are synthesized using an inert hot injection technique and cleaned with precipitations to remove excess starting reagents. Similarly, gold nanocrystals (3-5 nm) are synthesized under ambient conditions and dissolved in organic solvents. In addition, precursor solutions for transparent conductive indium tin oxide (ITO) films are prepared from solutions of indium and tin salts paired with a reactive oxidizer. Layer-by-layer, these solutions are deposited onto a glass substrate following annealing (200-400 &#176;C) to build the nanocrystal solar cell (glass/ITO/CdSe/CdTe/Au). Pre-annealing ligand exchange is required for CdSe and CdTe nanocrystals where films are dipped in NH4Cl:methanol to replace long-chain native ligands with small inorganic Cl- anions. NH4Cl(s) was found to act as a catalyst for the sintering reaction (as a non-toxic alternative to the conventional CdCl2(s) treatment) leading to grain growth (136&#177;39 nm) during heating. The thickness and roughness of the prepared films are characterized with SEM and optical profilometry. FTIR is used to determine the degree of ligand exchange prior to sintering, and XRD is used to verify the crystallinity and phase of each material. UV/Vis spectra show high visible light transmission through the ITO layer and a red shift in the absorbance of the cadmium chalcogenide nanocrystals after thermal annealing. Current-voltage curves of completed devices are measured under simulated one sun illumination. Small differences in deposition techniques and reagents employed during ligand exchange have been shown to have a profound influence on the device properties. Here, we examine the effects of chemical (sintering and ligand exchange agents) and physical treatments (solution concentration, spray-pressure, annealing time and annealing temperature) on photovoltaic device performance.

This protocol describes the synthesis and solution deposition of inorganic nanocrystals layer by layer to produce thin film electronics on non-conductive surfaces. Solvent-stabilized inks can produce complete photovoltaic devices on glass substrates via spin and spray coating following post-deposition ligand exchange and sintering.

완전 해결 가공 된 무기 나노 결정 태양 광 발전 장치의 제작

We demonstrate a method for the preparation of fully solution processed inorganic solar cells from a spin and spray coating deposition of nanocrystal ...

Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be covalently and site-specifically linked via their end facets, resulting in polymer-like linear or branched chains. The linking procedure begins with a cation-exchange process in which the end facets of the cadmium chalcogenide NCs are first converted to silver chalcogenide. This is followed by the selective removal of ligands at their surface. This results in cadmium chalcogenide NCs with highly reactive silver chalcogenide end facets that spontaneously fuse upon contact with each other, thereby establishing an interparticle facet-to-facet attachment. Through the judicious choice of precursor concentrations, an extensive network of linked NCs can be produced. Structural characterization of the linked NCs is carried out via low- and high-resolution transmission electron microscopy (TEM), as well as energy-dispersive X-ray spectroscopy, which confirm the presence of silver chalcogenide domains between chains of cadmium chalcogenide NCs.

A protocol detailing how shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanocrystals can be covalently linked via their end facets is presented here.

면 대 면 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 Nanostructures의 연결

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be ...

Surface Functionalization of Metal-Organic Frameworks for Improved Moisture Resistance

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous inorganic materials with promising properties in gas storage and separation, catalysis and sensing. However, the main issue limiting their applicability is their poor stability in humid conditions. The common methods to overcome this problem involve the formation of strong metal-linker bonds by using highly charged metals, which is limited to a number of structures, the introduction of alkylic groups to the framework by post-synthetic modification (PSM) or chemical vapour deposition (CVD) to enhance overall hydrophobicity of the framework. These last two usually provoke a drastic reduction of the porosity of the material. These strategies do not permit to exploit the properties of the MOF already available and it is imperative to find new methods to enhance the stability of MOFs in water while keeping their properties intact. Herein, we report a novel method to enhance the water stability of MOF crystals featuring Cu2(O2C)4&#160;paddle-wheel units, such as HKUST (where HKUST stands for Hong Kong University of Science &#38; Technology), with the catechols functionalized with alkyl and fluoro-alkyl chains. By taking advantage of the unsaturated metal sites and the catalytic catecholase-like activity of CuII ions, we are able to create robust hydrophobic coatings through the oxidation and subsequent polymerization of the catechol units on the surface of the crystals under anaerobic and water-free conditions without disrupting the underlying structure of the framework. This approach not only affords the material with improved water stability but also provides control over the function of the protective coating, which enables the development of functional coatings for the adsorption and separations of volatile organic compounds. We are confident that this approach could also be extended to other unstable MOFs featuring open metal sites.

Robust functional catechol coatings were produced in one step by direct reaction of the material known as HKUST with synthetic catechols under anaerobic conditions. The formation of homogeneous coatings surrounding the entire crystal is ascribed to the biomimetic catalytic activity of Cu(II) dimers on the external surface of the crystals.

향상 된 수 분 저항 금속-유기 프레임 워크의 표면 기능화

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous inorganic materials with promising properties in gas storage and separation, catalysis and sensing. ...

Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing

Sb2S3 is considered as one of the emerging light absorbers that can be applied to next-generation solar cells because of its unique optical and electrical properties. Recently, we demonstrated its potential as next-generation solar cells by achieving a high photovoltaic efficiency of &#62; 6% in Sb2S3-sensitized solar cells using a simple thiourea (TU)-based complex solution method. Here, we describe the key experimental procedures for the deposition of Sb2S3 on a mesoporous TiO2 (mp-TiO2) layer using a SbCl3-TU complex solution in the fabrication of solar cells. First, the SbCl3-TU solution is synthesized by dissolving SbCl3 and TU in N,N-dimethylformamide at different molar ratios of SbCl3:TU. Then, the solution is deposited on as-prepared substrates consisting of mp-TiO2/TiO2-blocking layer/F-doped SnO2 glass by spin coating. Finally, to form crystalline Sb2S3, the samples are annealed in an N2-filled glove box at 300 &#176;C. The effects of the experimental parameters on the photovoltaic device performance are also discussed.

Key Factors Affecting the Performance of Sb2S3-sensitized Solar Cells During an Sb2S3 Deposition via SbCl3-thiourea Complex Solution-processing

This work provides a detailed experimental procedure for the deposition of Sb2S3 on a mesoporous TiO2 layer using a SbCl3-thiourea complex solution for applications in Sb2S3-sensitized solar cells. This article also determines key factors governing the deposition process.

주요 Sb2S3의 성능에 영향을 미치는 요인-태양 전지는 Sb2S3 증 착을 통해 SbCl3중 응-thiourea 복잡 한 솔루션-처리

Sb2S3 is considered as one of the emerging light absorbers that can be applied to next-generation solar cells because of its unique optical and electrical ...

Fabrication of Robust Nanoscale Contact between a Silver Nanowire Electrode and CdS Buffer Layer in Cu(In,Ga)Se2 Thin-film Solar Cells

Silver nanowire transparent electrodes have been employed as window layers for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells. Bare silver nanowire electrodes normally result in very poor cell performance. Embedding or sandwiching silver nanowires using moderately conductive transparent materials, such as indium tin oxide or zinc oxide, can improve cell performance. However, the solution-processed matrix layers can cause a significant number of interfacial defects between transparent electrodes and the CdS buffer, which can eventually result in low cell performance. This manuscript describes how to fabricate robust electrical contact between a silver nanowire electrode and the underlying CdS buffer layer in a Cu(In,Ga)Se2 solar cell, enabling high cell performance using matrix-free silver nanowire transparent electrodes. The matrix-free silver nanowire electrode fabricated by our method proves that the charge-carrier collection capability of silver nanowire electrode-based cells is as good as that of standard cells with sputtered ZnO:Al/i-ZnO as long as the silver nanowires and CdS have high-quality electrical contact. The high-quality electrical contact was achieved by depositing an additional CdS layer as thin as 10 nm onto the silver nanowire surface.

Fabrication of Robust Nanoscale Contact between a Silver Nanowire Electrode and CdS Buffer Layer in CuIn,GaSe2 Thin-film Solar Cells

In this protocol, we describe the detailed experimental procedure for the fabrication of a robust nanoscale contact between a silver nanowire network and CdS buffer layer in a CIGS thin-film solar cell.

Cu(In,Ga)Se2 박막 태양전지의 실버 나노와이어 전극과 CdS 버퍼 층 간의 견고한 나노스케일 접촉 제조

Silver nanowire transparent electrodes have been employed as window layers for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells. Bare silver nanowire electrodes ...

Close-Space Sublimation-Deposited Ultra-Thin CdSeTe/CdTe Solar Cells for Enhanced Short-Circuit Current Density and Photoluminescence

Developments in photovoltaic device architectures are necessary to make solar energy a cost-effective and reliable source of renewable energy amidst growing global energy demands and climate change. Thin film CdTe technology has demonstrated cost-competitiveness and increasing efficiencies due partially to rapid fabrication times, minimal material usage, and introduction of a CdSeTe alloy into a ~3 &#956;m absorber layer. This work presents the close-space sublimation fabrication of thin, 1.5 &#181;m CdSeTe/CdTe bilayer devices using an automated in-line vacuum deposition system. The thin bilayer structure and fabrication technique minimize deposition time, increase device efficiency, and facilitate future thin absorber-based device architecture development. Three fabrication parameters appear to be the most impactful for optimizing thin CdSeTe/CdTe absorber devices: substrate preheat temperature, CdSeTe:CdTe thickness ratio, and CdCl2 passivation. For proper sublimation of the CdSeTe, the substrate temperature prior to deposition must be ~540 &#176;C (higher than that for CdTe) as controlled by dwell time in a preheat source. Variation in the CdSeTe:CdTe thickness ratio reveals a strong dependence of device performance on this ratio. The optimal absorber thicknesses are 0.5 &#956;m CdSeTe/1.0 &#956;m CdTe, and non-optimized thickness ratios reduce efficiency through back-barrier effects. Thin absorbers are sensitive to CdCl2 passivation variation; a much less aggressive CdCl2 treatment (compared to thicker absorbers) regarding both temperature and time yields optimal device performance. With optimized fabrication conditions, CdSeTe/CdTe increases device short-circuit current density and photoluminescence intensity compared to single-absorber CdTe. Additionally, an in-line close-space sublimation vacuum deposition system offers material and time reduction, scalability, and attainability of future ultra-thin absorber architectures.

This work describes the complete fabrication process of thin absorber cadmium selenium telluride/cadmium telluride photovoltaic devices for enhanced efficiency. The process utilizes an automated in-line vacuum system for close-space sublimation deposition that is scalable, from fabrication of small area research devices as well as large-scale modules.

단락 전류 밀도 및 광발광을 강화하기 위한 근접 공간 승화-증착 초박형 CdSeTe/CdTe 태양전지

Developments in photovoltaic device architectures are necessary to make solar energy a cost-effective and reliable source of renewable energy amidst ...

Bis(thiourea) 카드뮴 염화 물 결정 및 후속 Cd Obtention의 화학 목욕 공 술 서에 자외선의 효과

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