Tungsten oksit (WO3) ince filmlerinin elektrokromik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrochromic properties of tungsten oxide (WO3) thin films
- Tez No: 693525
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET PEKSÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Bu çalışmada, Al:WO3 nanoplak dizileri, basit bir elektrodepozisyon yöntemiyle doğrudan ITO kaplı cam alttaş üzerine büyütüldü. 2 saat boyunca 450 °C'lik argon ortamında tavlandı. Ayrıca bu çalışma, Al katkılamanın WO3 filminin elektrokromik özellikleri üzerindeki etkisini ayrıntılı olarak göstermektedir. Protonik ekleme/çıkarma yoluyla 1 M LiClO4/propilen karbonat içinde, döngüsel voltametri, kronoamperometri ve optik geçirgenlik gibi elektrokromik özellikler analiz edildi. ±1,0 V potansiyel aralığında şeffaftan maviye değişen belirgin tersinir renk açık bir şekilde gözlenmiştir. XRD çalışmaları, üretilen filmlerin yüksek kristal yapıya sahip olduğunu göstermektedir. EDS sonuçları, Al elementinin WO3 ağına katkılandığını açıkça doğrulamaktadır. Optik soğurma ölçümünden, doğrudan bant genişliği enerjileri WO3 ve Al:WO3 için sırasıyla 3,42 ve 2,62 eV olarak hesaplanmıştır. Sentezlenen WO3 filmleri iile karşılaştırıldığında, Al:WO3 filmi, geniş optik modülasyon (% 55,9), yüksek renklenme verimliliği (148,1 cm2C-1), hızlı reaksiyon kinetiği (renkli ve şeffaf süreleri sırasıyla 1,23 s ve 1,01 s), yüksek hız kapasitesi ve 632,8 nm dalga boyunda döngü kararlılığı dahil olmak üzere yüksek elektrokromik performans sergiler. Yük transfer direncine dayalı EIS ölçümleri, elektrokimyasal olarak aktif yüzeydeki iyileşmenin Al:WO3 filmi ile elde edildiğini ortaya koymaktadır. Elektroaktif yüzeyin artışı, renklenme verimliliğini arttıran gözenekli metal oksit içinde elektron ve iyon taşıma kinetiğini kolaylaştırır. WO3 ve Al:WO3 elektrokromik filmlerinin karşılaştırmalı enerji seviyeleri de sunulmuştur. Mott-Schottky çalışmalarından, filmlerin donör yoğunluğunun 1020 cm-3 civarında olduğu anlaşılmıştır. Bu sonuçlar, yalnızca elektrokromik uygulamaları için gelecek vaat eden bir elektrot hakkında önemli bilgiler vermekle kalmayıp, aynı zamanda diğer katkılı metal oksit filmlerin üretimi için ekonomik ve etkili bir strateji de sunar.
Özet (Çeviri)
In this study, Al:WO3 arrays were grown on ITO glass substrate by three electrode electrodeposition method. After production, Al:WO3 films were left to annealing in an argon atmosphere at 450 oC for 2h. Electrochromic properties of the films were investigated in a the 1 M LiClO4 (propylene carbonate) electrolyte. Under the potential bias of ± 1,0 V, the color transformation from transparent to blue was appearently seen. According to XRD analysis results, the films have a good crystalline structure. The EDS analysis show that the incertion of Al element into the lattice of WO3. Direct band gap energies are 3,62 and 3,34 eV for the WO3 and the Al:WO3, respectively, according to the optical absorbtion analysis. From the comparision of as-prepared WO3 and Al:WO3 films, Al:WO3 film shows an excellent electrochromic properties. The optical modulation of Al:WO3 film is 55,9%, the coloration efficiency 148,1 cm2C-1, response times are 1,23 s for coloring and 1,01 s for bleaching. Al:WO3 film has a cycle stability at the wavelength of 632,8 nm. The charge transfer resistance based EIS analysis shows that the Al:WO3 film has an increased electrochemical active surface. Comperable results of WO3 and the Al:WO3's enerygy levels can be seen. The Mott-Schottky results gives us the Al:WO3 film's donor concentration is in the order of 1020 cm-3. When all these results are estimated together, Al:WO3 film is a towardly electrode for smart window and display technology, but also suggests a reachable, cheaper and effective way for production of doped metal oxide film researches.
Benzer Tezler
- Termal buharlaştırma yöntemi ile üretilen Ag katkılı tungsten oksit ince filmlerinin elektrokromik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrochromic properties of Ag-doped tungsten oxide thin films produced by thermal evaporation
SERHAT SARSICI
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERTAN KEMAL AKAY
- Magnetron sıçratma yöntemiyle farklı zirkonyum katkılama oranlarıyla hazırlanan tungsten oksit ince filmlerinin karakterizasyonu ve elektrokromik özelliklerinin incelenmesi
Characterization and investigation of electrochromic properties of zirconium doped tungsten oxide thin films coated by magnetron sputtering method
CEREN GİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EFE BATURHAN ORMAN
PROF. DR. ALİ RIZA ÖZKAYA
- Tungsten oksit'te mxene ve grafen katkılayarak oluşturulan incefilmlerin optik ve elektrokromik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of optical and electrochromic properties of thin films created by doping tungsten oxide mxene and graphene
BETÜL ÖZTETİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞADAN KORKMAZ
- Sol-gel yöntemiyle hazırlanan WO3 filmlerin elektriksel ve optik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of electrical and optical properties of sol-gel derived WO3 thin films
AYDIN ÖMÜR ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ALTINDAL
YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ
- Nanoyapıda tungsten oksit ince filmlerin büyütülmesi ve yapısal, elektriksel, optik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of nanostructure tungsten oxide thin films and investigation of structural, electrical, optical properties
SİBEL MORKOÇ KARADENİZ
Doktora
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiPROF. DR. ALİ ERCAN EKİNCİ
PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL