بررسي تاثيرات زماني و دمايي فرآيند ساخت به روش هيدروترمال بر خصوصيات نانوذرات ZnS

Investigation of time and temperature effects of hydrothermal fabrication process on ZnS nanoparticle properties

در اين مقاله فرآيند توليد و بهينه‏سازي نانوذرات ZnS به منظور كاربرد در سلول‏هاي خورشيدي انجام شد. ZnS به روش‏هاي هم‏رسوبي و هيدروترمال و با شرايط مختلف ساخته شد. با توجه به كيفيت و توزيع اندازه مناسب ذرات در روش هيدروترمال، اين روش در اين مقاله ارائه شده و پارامترهاي موثر بر ساخت اين نانوذرات نظير زمان و دما به روش هيدروترمال مورد بررسي و بهينه¬سازي قرار گرفته است. با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FESEM) مورفولوژي، كيفيت و اندازه نانوذرات مشخص شد. با استفاده از طيف‏سنج پراش پرتو ايكس به تحليل فاز نمونه‏ها پرداخته و با استفاده از طيف EDS درصدهاي اتمي و وزني عناصر تشكيل‏دهنده تركيبات بررسي شد. نتايج نشان دادند كه زمان و دماي بهينه ساخت نانوذرات ZnS به ترتيب 6 ساعت و °C 200 است. ميانگين اندازه نانوذرات ZnS در نمونه بهينه طبق رابطه شرر 10 نانومتر تخمين زده شد. نتايج حاصل از تصاويرFESEM براي نانوذرات ZnS نشان مي‏دهد كه با افزايش زمان ماندگاري در اتوكلاو، قطرنانو ذرات افزايش مي‏يابد.

In this paper, the process of fabrication and optimization of ZnS nanoparticles for solar cells applications were carried out. The ZnS was prepared using both Co-precipitation and hydrothermal methods with different conditions. Due to the quality and distribution of the appropriate particle size in the hydrothermal method, this method was presented in this paper. The effective parameters on fabrication such as time and temperature were investigated and optimized. Using SEM, morphology, the quality and size of nanoparticles were determined. X-ray diffraction was used to analyze the phase of the samples. The EDS analysis was used to measure the atomic percentages. The optimum time and temperature for ZnS synthesis were 200 ° C and 6 hours, respectively. The average size of ZnS nanoparticle in the optimum conditions was 10 nm which obtain with Scherrer equation. The results show that size of ZnS particles were increases with increasing the production time.