1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Tatasusunan nanorod zink oksida dengan penambahan bismuth dan fluorin sebagai penerima elektron dalam sel suria hibrid jenis songsang
Authors:	Lee Hock Beng (P74006)
Supervisor:	Yap Chi Chin, Prof. Madya Dr.
Keywords:	Tatasusunan nanorod Zink oksida Sel suria hibrid Bismuth Fluorin Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	27-Mar-2017
Description:	Tatasusunan nanorod ZnO (ZNR) berhierarki yang disintesis melalui kaedah larutan merupakan bahan penerima elektron jenis logam oksida berlutsinar (TMO) yang termuka dalam aplikasi sel suria hibrid jenis songsang (HSC). Hal ini demikian kerana ZNR memiliki ciri-ciri menarik seperti morphologi yang boleh tala, ketelusan optik yang cemerlang, kelincahan elektron dan kepilihan cas yang tinggi. Namun, prestasi fotovoltaik sel suria yang berasaskan ZNR masih tidak setanding dengan sel suria jenis lain disebabkan oleh dua limitasi utama, iaitu (i) sifat semulajadi ZNR yang kaya dengan kecacatan yang boleh mengakibatkan penggabungan cas dan (ii) nanostruktur ZNR yang mengehadkan kawasan antaramuka dengan polimer penderma. Justeru, disertasi ini melaporkan penambahan kation bismuth (Bi) dan anion fluorine (F) ke dalam ZNR bagi mengatasi kelemahan-kelemahan utamanya di samping menambahbaik fungsinya sebagai penerima elektron dalam peranti HSC. Secara am, fabrikasi peranti HSC menggunakan timah oksida terdop fluorin (FTO) sebagai katod, ZNR sebagai penerima elektron, poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) sebagai polimer penderma dan perak (Ag) sebagai anod. Perubahan morfologi, sifat mikrostruktur, perilaku optik dan keadaan kecacatan ZNR telah dikaji secara berasingan berdasarkan kepekatan penambahan Bi (0, 1, 2 and 3 at wt%) dan F (0, 5, 8, 10, and 12 at wt%). Seterusnya, kesan penambahan Bi dan F ke atas prestasi peranti HSC berasaskan penggunaan ZNR telah dikaji. Lintasan dan mekanisme pempasifan kecacatan untuk penambahan Bi dan F telah digambarkan dan dibincang secara mendalam. Peranti HSC disedia dengan menyalut putar P3HT ke atas ZNR yang telah ditumbuhkan melalui kaedah hidroterma atas substrat FTO. Seterusnya, elektrod Ag dimendapkan ke atas lapisan fotoaktif tersedia dengan menggunakan kaedah percikan magnetron. Hasil pencirian menunjukkan bahawa nanostruktur filem ZNR yang pada asalnya berbentuk rod telah berubah secara perlahan kepada bentuk tirus sejajar dengan peningkatan kandungan Bi dan F. Selepas penambahan Bi dan F, kualiti kehabluran ZNR telah meningkat manakala kecenderungan orientasi penumbuhan kekal pada arah paksi-c. Paling menarik sekali, kecacatan intrinsik Schottky dalam matriks ZnO telah menurun dengan ketara selepas penambahan Bi manakala penambahan F pula berjaya menyingkirkan kecacatan oksigen terutamanya kekosongan oksigen (Vo) dan kumpulan hidroksil (-OH) pada permukaan ZNR. Lengkung ketumpatan arus-voltan (J-V) mendedahkan peningkatan yang ketara dalam voltan litar terbuka (Voc) dan ketumpatan arus litar pintas (Jsc) untuk peranti optimum 2-BiZNR (2 wt% Bi) dan 10-FZNR (10 wt% F). Kecekapan penukaran kuasa (PCE) untuk peranti 2-BiZNR dan 10-FZNR telah masing masing direkodkan pada (0.59 ± 0.02) % and (0.61 ± 0.03) %. Peningkatan Voc berpunca daripada penyingkiran kecacatan oksigen yang bukan sahaja mengurangkan kejadian penggabungan bimolekul cas malah meningkatkan masa hayat penggabungan semula cas. Sementara itu, peningkatan Jsc pula berkait terus dengan peningkatan kawasan antaramuka ZnO/P3HT yang memudahkan proses penceraian eksiton dan pemisahan cas di antaramuka penderma-penerima (D-A). Tambahan pula, pengurangan kecacatan Schottky dan halangan pemindahan cas berikutan penambahan Bi dan F juga menyumbang kepada peningkatan ketumpatan dan kelincahan pembawa cas. Untuk kali pertama, disertasi ini menunjukkan kebaharuan penggunaan BiZNR dan FZNR sebagai penerima elektron dalam HSC. Penambahan kation Bi dan anion F masing-masing membawa kepada pemindaan struktur jalur elektronik dan fenomena pempasifan kecacatan dalam ZNR sehingga memudahkan proses fotofizikal yang melibatkan ZNR dan seterusnya meningkatkan prestasi fotovoltaik peranti HSC dengan ketara.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana/Doktor Falsafah"
Pages:	179
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.