Широкополосные композитные нанопористые покрытия на основе SiO2@CuO(ZnO) для увеличения прозрачности стекла

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Методом золь-гель технологии получены силикатные мезопористые просветляющие покрытия на основе композиций SiO2@CuO(ZnO) для стеклянных пластин. Для исследования оптических показателей золей были приготовлены базовый золь SiO2 и золи SiO2 с добавлением ацетата цинка и ацетата меди (6% и 10% по массе диоксида кремния). Полученные золи наносились на стекла методом адсорбции из раствора (dip-coating) при комнатной температуре (23 ± 10°С). Скорость извлечения из раствора варьировали от 105 до 160 мм/мин. Стекла с нанесенными на обе стороны покрытиями сушили при комнатной температуре до образования пленки и подвергали термообработке в муфельной печи при температуре 500°С. В момент отжига происходило разложение солей меди и цинка и формирование композитного состава плёнок SiO2@CuO и SiO2@ZnO. Определено, что толщина покрытий на стекле варьировалась от (95 ± 20) до (137 ± 7) нм при скорости вытягивания 105 и 160 мм/мин соответственно. Спектральные измерения оптического пропускания и отражения стекол с мезопористыми покрытиями проводились в диапазоне 400–800 нм. Приведены результаты измерения спектров прозрачности стекла с двухсторонними однослойными покрытиями из золей с разным составом и скоростью вытягивания. Показано, что мезопористые композитные покрытия SiO2@CuO(ZnO) с разным составом демонстрируют увеличение прозрачности стекла на 2-3% в оптическом диапазоне 400–800 нм.

Об авторах

Наталья Алексеевна Малофеева

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.

ORCID iD: 0009-0004-2094-7856
410054, Саратов, ул. Политехническая, 77

Илья Николаевич Михайлов

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН

ORCID iD: 0000-0003-4231-0130
410019 Саратов, ул. Зеленая, д. 38

Сергей Сергеевич Волчков

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН

ORCID iD: 0000-0002-3928-8836
Scopus Author ID: 57202159944
ResearcherId: B-7770-2018
410019 Саратов, ул. Зеленая, д. 38

Михаил Юрьевич Васильков

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН

ORCID iD: 0000-0003-1579-1194
Scopus Author ID: 56451042200
ResearcherId: M-6825-2016
410019 Саратов, ул. Зеленая, д. 38

Игорь Донатович Кособудский

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН

Scopus Author ID: 6603237479
410019 Саратов, ул. Зеленая, д. 38

Николай Михайлович Ушаков

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН

ORCID iD: 0000-0003-1647-2726
Scopus Author ID: 55406725200
ResearcherId: A-6080-2014
410019 Саратов, ул. Зеленая, д. 38

Список литературы

  1. Ушаков Н. М., Кособудский И. Д., Васильков М. Ю., Михайлов И. Н. Оптические просветляющие матричные и пористые метаматериалы для устройств оптоэлектроники // Радиотехника и электроника. 2022. Т. 67, № 10. С. 1023–1029. https://doi.org/10.31857/S0033849422100151
  2. Гуляев Ю. В., Лагарьков А. Н., Никитов С. А. Метаматериалы: фундаментальные исследования и перспективы применения // Вестн. РАН. 2008. Т. 78, № 5. С. 438–457.
  3. Bonilla R. S., Hoex B., Hamer P., Wilshaw P. R. Dielectric surface passivation for silicon solar cells: A review // Phys. Status Solidi A. 2017. Vol. 214, iss. 7. P. 1700293–1700323. https://doi.org/10.1002/pssa.201700293
  4. Scott B. J., Wirnsberger G., Stucky G. D. Mesoporous and Mesostructured Materials for Optical Applications // Chem. Mater. 2001. Vol. 13, №. 10. P. 3140–3150. https://doi.org/10.1021/cm0110730
  5. Sun J., Cui X., Zhang C., Zhang C., Dinga R., Xu Y. A broadband antireflective coating based on a double-layer system containing mesoporous silica and nanoporous silica // J. Mater. Chem. C. 2015. Vol. 3. P. 7187–7194.
  6. AlOthman Z. A. A Review: Fundamental Aspects of Silicate Mesoporous Materials // Materials. 2012. Vol. 5, iss. 12. P. 2874–2902. https://doi.org/10.3390/ma5122874
  7. Еськин С. В., Ушаков Н. М. Неструктурированные антиотражающие покрытия на основе аморфного диоксида кремния для силикатного стекла и фотоэлектрических преобразователей // Нелинейный мир. 2014. Т. 12, № 2. С. 59–60.
  8. Еськин С. В., Кособудский И. Д., Жималов А. Б., Ушаков Н. М., Кочубей В. И., Захаревич А. М., Горбачев И. А., Горин Д. А., Кульбацкий Д. М. Просветляющие покрытия на основе аморфных субмикронных частиц диоксида кремния для силикатного стекла: получение, морфология поверхности, оптические свойства // Российские нанотехнологии. 2013. Т. 8, № 11–12. C. 35–41.
  9. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика : учебное пособие для вузов : в 10 т. Т. 8 : Электродинамика сплошных сред. 3-е изд., исправл. М. : Наука, 1992. С. 582–583.
  10. Слепнева Л. М., Горбунова В. А., Слепнев Г. Е. Расчет размеров частиц гидрозоля диоксида титана // Science & Technique. 2014. № 14. С. 55–59.
  11. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М. : Наука, 1970. 856 с.
  12. Xu G., Zhang J., Zang X., Sugihara O., Zhao H., Cai B. 0.1–20 THz ultra-broadband perfect absorber via a flat multi-layer structure // OPTICS EXPRESS. 2016. Vol. 24, № 20. P. 23177–23185. http://dx.doi.org/10.1364/OE.24.023177

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах