Nanokompoziti cinkovog oksida i titanijevogdioksida za fotonaponsku primjenu

Istraživat će se mogućnosti modificiranja svojstava tankih filmova metalnih oksida, prvenstveno ZnO i TiO2, podešavanjem njihove nano-strukture i aktiviranjem njihove površine. Svojstva će se optimirati primarno za upotrebu u fotonaponskim uređajima no rezultati će biti primjenjivi i za druge opto-električne uređaje, razne vrste senzora, katalizatora itd. Pri tom će se određivati korelacija (nano)strukturnih osobina sa optičkim, vibracijskim i električnim osobinama s jedne strane te ovisnost strukture o parametrima formiranja sa druge. Ovo će omogućiti provjeru teoretskih predviđanja vezanih za defekte i nisko-dimenzionalne strukture i modeliranje rasta tankih filmova. Nastojat će se realizirati nano-strukture koje su izdužene u smjeru okomitom na površinu, sastoje se od jedne vrste oksida a dekorirane su drugom vrstom oksida. Od njih se očekuje značajno povećanje efikasnosti fotonaponskih ćelija. Tehnike priprave će biti: (i) kemijske metode, (ii) vakuumske depozicije pomoću magnetronskog rasprašivanja i pulsne laserske depozicije (PLD). Kemijske metode (uključujući sol-gel tehnike i hidrotermalnu sintezu) ostavljaju velike mogućnosti u formiranju raznih nano-struktura (npr. nano-kristali, nano-žice, nano-plohe, nano-cjevčice) i olakšavaju veću fleksibilnost pri optimizaciji priprave te bolju statistiku u određivanju povezanosti nano-strukture sa svojstvima. S druge strane, fotonaponske solarne ćelije podrazumijevaju formiranje slojeva na velikim površinama pa razne tehnike formiranja kao što su magnetronska depozicija i PLD imaju evidentnu prednost. Također, obrada površine plazmom je prirodno povezana sa magnetronskom depozicijom i PLD. Zbog toga će se posebna pažnja posvetiti ovim dvjema tehnikama. Optimalne strukturna svojstva, koji će se eksperimentalno potvrditi kombinacijom kemijskih metoda, će se nastojati postići magnetronskom depozicijom i PLD. Projekt će dijelom bit posvećen edukaciji doktorskih i postdoktorskiih studenta.