Математическое моделирование процесса электрохимического синтеза тонких пленок Sb2S3

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Проведено математическое моделирование и оптимизация технологического процесса электрохимического осаждения тонких пленок Sb2S3 гальваностатическим методом в различных условиях на никелевых электродах. На основании изучения влияния различных факторов (концентрация исходных компонентов, температура, плотность тока и т. д.) выбраны оптимальный режим электролиза и состав электролита для процесса совместного осаждения. Проведен статистический анализ полученного уравнения регрессии, вычислена средняя ошибка аппроксимации, оценено среднеквадратичное отклонение. Для оценки построенного уравнения множественной регрессии вычислен критерий Фишера и оценены коэффициенты регрессии. Полученное уравнение регрессии определяет содержание электролита и условия электролиза, позволяющие осаждать сплав Sb–S, содержащий в составе необходимое количество Sb. Математические расчеты были выполнены в программном пакете с использованием специально разработанного для этого процесса программного обеспечения.

全文:

受限制的访问

作者简介

Вюсала Меджидзаде

Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева Министерства науки и образования Азербайджана

编辑信件的主要联系方式.
Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5639-3104
Scopus 作者 ID: 57193275482
Researcher ID: P-9196-2019

к.х.н., доцент

阿塞拜疆, 1143, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 113

Гошгар Алиев

Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева Министерства науки и образования Азербайджана; Западно-Каспийский Университет

Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2237-3444
Scopus 作者 ID: 55646110800
Researcher ID: AAA-1293-2019

к.х.н., доцент

阿塞拜疆, 1143, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 113; 1001, г. Баку, ул. Истиглалият, д. 31

Севиндж Джавадова

Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева Министерства науки и образования Азербайджана

Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7974-6072
Scopus 作者 ID: 57221292178
Researcher ID: CXU-8057-2022
阿塞拜疆, 1143, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 113

Самира Джафарова

Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева Министерства науки и образования Азербайджана

Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-3928-2960
Researcher ID: CWN-4046-2022

к.х.н.

阿塞拜疆, 1143, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 113

Низами Шыхалиев

Азербайджанский технический университет

Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-4474-1855

к.ф-м.н., доцент

阿塞拜疆, 1073, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 25

Рена Исмаилова

Азербайджанский технический университет

Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5841-3420

к.м.н.

阿塞拜疆, 1073, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 25

Акиф Алиев

Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева Министерства науки и образования Азербайджана

Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0560-5263
Scopus 作者 ID: 56385376400
Researcher ID: W-7967-2019

д.х.н., проф.

阿塞拜疆, 1143, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 113

Дильгам Тагиев

Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева Министерства науки и образования Азербайджана

Email: vuska_80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8312-2980
Scopus 作者 ID: 6508009961
Researcher ID: HTP-0119-2023

акад.

阿塞拜疆, 1143, г. Баку, пр. Г. Джавида, д. 113

参考

  1. Chen J.-H., Chiu S.-K., Luo J.-D., Huang S.-Y., Ting H.-A., Hofmann M., Hsieh Y.-P., Ting C.-C. Robust formation of amorphous Sb2S3 on functionalized graphene for high-performance optoelectronic devices in the cyan-gap // Sci. Reports. 2020. V. 10. Article number: 14873. https://doi.org/10.1038/s41598-020-70879-1
  2. Lee J., Kim D., Park J., Oh J.-W., Kang Y.-C. Tailoring the surface characteristics of CuSe thin films by adjusting the compositional ratio // Phys. Status Solidi A. 2021. 218. 2100148. https://doi.org/10.1002/pssa.202100148
  3. Park J., Seo J., Lim J.-H., Yoo B. Synthesis of copper telluride thin films by electrodeposition and their electrical and thermoelectric properties // Front Chem. 2022. V. 10. 799305. https://doi.org/10.3389/fchem.2022.799305
  4. Hossain M. I., Siddiquee K. A. M. H., Islam O., Gafur M. A., Qadir M. R., Ahmed N. A. Characterization of electrodeposited ZnTe thin films // J. Opt. 2019. V. 48. P. 295–301. https://doi.org/10.1007/s12596-019-00550-0
  5. Bala M., Bhogra A., Khan S. A., Tripathi T. S., Tripathi S. K., Avasthi D. K., Asokan K. Enhancement of thermoelectric power of PbTe thin films by Ag-ion implantation // J. Appl. Phys. 2017. V. 121. 215301. https://doi.org/10.1063/1.4984050
  6. Khadir A. Performance investigation of Sb2S3 and Sb2Se3 earth abundant based thin film solar cells // Opt. Mater. 2022. V. 127. 112281. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112281
  7. Jing Y., Jie W. H., Jia S. W., Liang X. X. Superamphiphobic, light-trapping FeSe2 particles with a micro-nano hierarchical structure obtained by an improved solvothermal method // Chin. Phys. B. 2014. V. 23. 016803. https://doi.org/10.1088/1674-1056/23/1/016803
  8. Zeynalova A. O., Javadova S. P., Majidzade V. A., Aliyev A. Sh. Electrochemical synthesis of iron monoselenide thin films // Chem. Problems. 2021. V. 19. N 4. P. 262–271. https://doi.org/10.32737/2221-8688-2021-4-262-271
  9. Wallace A. G., King R. P., Zhelev N., Jaafar A. H., Levason W., Huang R., Reid G., Bartlett P. N. Anodic Sb2S3 electrodeposition from a single source precursor for resistive random-access memory devices // Electrochim. Acta. 2022. V. 432. 141162. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2022.141162
  10. de Araújo Moisés A., Lucas Francisco W. S., Mascaro Lucia H. Effect of the electrodeposition potential on the photoelectroactivity of the SnS/Sb2S3 thin films // J. Solid State Electrochem. 2020. V. 24. P. 389–399. https://doi.org/10.1007/s10008-020-04508-2
  11. Avilez Garcia R. G., Meza Avendaño C. A., Pal Mou, Paraguay Delgado F., Mathews N. R. Antimony sulfide (Sb2S3) thin films by pulse electrodeposition: Effect of thermal treatment on structural, optical and electrical properties // Mater. Sci. Semicond. Process. 2016. V. 44. P. 91–100. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.12.018
  12. Zhou B., Hayashi T., Hachiya K., Sagawa T. Preparation of Sb2S3 nanorod arrays by hydrothermal method as light absorbing layer for Sb2S3-based solar cells // Thin Solid Films. 2022. V. 757. 139389. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2022.139389
  13. Sharma V., Das T. K., Ilaiyaraja P., Dakshinamurthy A. C., Sudakar C. Growth of Sb2S3 semiconductor thin film on different morphologies of TiO2 nanostructures // Mater. Res. Bull. 2020. V. 131. ID 110980. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2020.110980
  14. Zakaznova-Herzog V. P., Harmer S. L., Nesbitt H. W., Bancroft G. M., Flemming R., Pratt A. R. High resolution XPS study of the large-band-gap semiconductor stibnite (Sb2S3): Structural contributions and surface reconstruction // Surf. Sci. 2006. V. 600. N 2. P. 348–356. https://doi.org/10.1016/j.susc.2005.10.034
  15. Park Y. S., Jin X., Tan J., Lee H., Yun J., Ma S., Jang G., Kim T., Shim S. G., Kim K., Lee J., Lee Ch. U., Hwang S.-J., Moon J. High-performance Sb2S3 photoanode enabling iodide oxidation reaction for unbiased photoelectrochemical solar fuel production // Energy Environ. Sci. 2022. N 15. P. 4725–4737. https://doi.org/10.1039/d1ee02940a
  16. Меджидзаде В. А., Джавадова С. П., Джафарова С. Ф., Алиев А. Ш., Тагиев Д. Б. Электрохимическое осаждение тонких пленок Sb2S3 // ЖПХ. 2022. Т. 95. № 10. C. 1329–1336. https://doi.org/10.31857/S0044461822100127 [Majidzade V. A., Javadova S. P., Jafarova S. F., Aliyev A. Sh., Tagiyev D. B. Electrochemical deposition of Sb2S3 thin films // Russ. J. Appl. Chem. 2022. V. 95. N 10. P. 1627–1633. https://doi.org/10.1134/S1070427222100147].
  17. Majidzade V. A., Jafarova S. F., Javadova S. P., Aliyev A. Sh., Tagiyev D. B. The latest progress on synthesis and investigation of Sb2S3-based thin films // Chem. Problems. 2023. V. 21. N 2. P. 99–122. https://doi.org/10.32737/2221-8688-2023-2-99-122
  18. Javadova S. P., Majidzade V. A., Aliyev Q. S., Aliyev A. Sh., Tagiyev D. B. Mathematical modeling of the electrodeposition process of bismuth-selenium system // Chem. Problems. 2021. V. 19. N 1. P. 47–55. https://doi.org/10.32737/2221-8688-2021-1-47-55
  19. Majidzade V. A., Aliyev G. S., Aliyev A. Sh., Huseynova R. H., Mammadova Z. M. Mathematical modeling and optimization of the electrodeposition process of antimony-selenium system // Azerb. Chem. J. 2021. N 1. P. 30–36. https://doi.org/10.32737/0005-2531-2021-1-30-36
  20. Jafarova S. F. Mathematical modeling for the electrochemical deposition process of molybdenum-sulfur system // Processes of Petrochem. and Oil Refining. 2019. V. 20. N 2. P. 138–144.
  21. Majidzade V. A., Javadova S. P., Aliyev G. S., Aliyev A. Sh., Tagiyev D. B. Electrodeposition of Sb–Se thin films from organic electrolyte // Chem. Africa. 2022. V. 5. P. 2085–2094. https://doi.org/10.1007/s42250-022-00480-8
  22. Меджидзаде В. А., Алиев Г. С., Джавадова С. П., Алиев А. Ш., Дадашова С. Д., Тагиев Д. Б. Математическое моделирование и оптимизация процесса формирования функциональных тонких пленок // Математическое моделирование. 2022. Т. 34. № 6. C. 111–119. https://doi.org/10.20948/mm-2022-06-07 [Majidzade V. A., Aliyev G. S., Javadova S. P., Aliyev A. Sh., Dadashova S. D., Tagiyev D. B. Mathematical modeling and optimization of the process of formation of functional thin MoSe2 films // Math. Models. Comput. Simul. 2023. V. 15. P. 73–78. https://doi.org/10.1134/S2070048223010118
  23. Самарский А. А. Введение в численные методы. М.: Лань, 2005. 288 с.
  24. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. М.: Физматгиз, 1997. 320 с.
  25. Быков В. И., Журавлев В. М. Моделирование и оптимизация химико-технологических процессов. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. 298 с.
  26. Ахназарова С. Л., Кафаров В. В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М.: Высш. шк., 1985 327 с.
  27. Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. Л.: Химия, 1971. 190 c.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Dependence of the Sb yield on the current density in the Sb2S3 film.

下载 (75KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Dependence of the Sb yield on the concentration of SbOCl in the Sb2S3 film.

下载 (90KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Dependence of the Sb yield on the initial concentration of Na2SO3 in the Sb2S3 film.

下载 (100KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

##common.cookie##