Luận án tiến sĩ ngành Khoa học vật liệu: Nghiên cứu chế tạo sợi nano silic hướng tới ứng dụng trong pin mặt trời

-<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM<br /> TRƢỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> <br /> VIỆN CÔNG NGHỆ NANO<br /> <br /> BÙI THANH TÙNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO SỢI NANO SILIC HƢỚNG TỚI<br /> ỨNG DỤNG TRONG PIN MẶT TRỜI<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KHOA HỌC VẬT LIỆU<br /> <br /> TP. Hồ Chí Minh, năm 2017<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM<br /> TRƢỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> <br /> VIỆN CÔNG NGHỆ NANO<br /> <br /> BÙI THANH TÙNG<br /> NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO SỢI NANO SILIC HƢỚNG TỚI<br /> ỨNG DỤNG TRONG PIN MẶT TRỜI<br /> <br /> Ngành:<br /> <br /> Khoa học Vật liệu<br /> <br /> Mã số ngành:<br /> <br /> 62 44 01 22<br /> <br /> Phản biện 1:<br /> <br /> GS. TSKH. Lưu Cẩm Lộc<br /> <br /> Phản biện 2:<br /> <br /> GS. TS. Nguyễn Cửu Khoa<br /> <br /> Phản biện 3:<br /> <br /> PGS. TS. Phan Bách Thắng<br /> <br /> Phản biện độc lập 1:<br /> <br /> PGS. TS. Phạm Đức Thắng<br /> <br /> Phản biện độc lập 2:<br /> <br /> PGS. TS. Phạm Thu Nga<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC<br /> 1. PGS. TS. Đặng Mậu Chiến<br /> 2. GS. TS. Bernard Drevillon<br /> <br /> TP. Hồ Chí Minh, năm 2017<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> <br /> Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc nhất đến các thầy hướng dẫn, PGS.TS. Đặng Mậu Chiến<br /> (Viện Công nghệ Nano, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh), GS. Bernard Drevillon<br /> (Đại Học Bách Khoa Paris, Pháp) - đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện<br /> thuận lợi nhất cho tôi thực hiện Luận án này.<br /> Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giảng dạy chương trình Việt Pháp, Đại Học Bách<br /> Khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh và chương trình đào tạo trình độ Tiến Sĩ<br /> ngành “Khoa Học Vật Liệu”, được phối hợp giữa Viện Công nghệ Nano và Trường Đại<br /> học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, đã truyền thụ những kiến<br /> thức khoa học cơ sở trong suốt quá trình học, giúp tôi tiếp cận nghiên cứu một cách dễ<br /> dàng.<br /> Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám đốc Viện Công nghệ Nano, các thành viên trong<br /> nhóm nghiên cứu “Solar Cell”, các anh chị em đồng nghiệp cơ quan đã giúp đỡ tôi trong<br /> quá trình hoàn thành Luận án này.<br /> Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cha mẹ, gia đình và bạn bè đã luôn<br /> luôn bên cạnh, tạo mọi điều kiện, động viên giúp tôi vững tâm tập trung học tập và hoàn<br /> thành Luận án này.<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> <br /> Tôi xin cam đoan Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn<br /> của PGS.TS. Đặng Mậu Chiến và GS. TS. Bernard Drevillon. Các số liệu, hình vẽ, đồ thị<br /> và các bảng biểu liên quan đến các kết quả tôi thu được trong Luận án này là hoàn toàn<br /> trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình khoa học<br /> nào mà tôi không tham gia.<br /> Tp. HCM, ngày 22 tháng 02 năm 2017<br /> Tác giả<br /> <br /> Bùi Thanh Tùng<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> MỤC LỤC........................................................................................................................... 1<br /> DANH SÁCH HÌNH VẼ ...................................................................................................5<br /> DANH SÁCH BẢNG BIỂU .............................................................................................. 9<br /> BẢNG CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT .................................................................................10<br /> LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................................................11<br /> CHƢƠNG 1 ...................................................................................................................... 13<br /> TỔNG QUAN ...................................................................................................................13<br /> 1.1 Các cấu trúc pin năng lƣợng mặt trời......................................................................13<br /> 1.2 Hạt nano kim loại – hạt nano vàng sử dụng làm mặt nạ cho quá trình khắc sâu<br /> ion phản ứng .....................................................................................................................16<br /> 1.2.1 Các hiệu ứng đặc biệt của hạt nano kim loại ................................................................. 16<br /> 1.2.1.1 Hiệu ứng bề mặt .................................................................................................. 16<br /> 1.2.1.2 Hiệu ứng kích thước ............................................................................................. 16<br /> 1.2.1.3 Hiệu ứng plasmon ................................................................................................ 16<br /> 1.2.2 Lý do lựa chọn hạt nano vàng làm mặt nạ cho quá trình khắc sâu tạo sợi nano silic .... 17<br /> 1.2.2.1 Những thuận lợi về tính chất vật lý - quang học của vàng và hạt nano vàng...... 18<br /> 1.2.2.2 Sử dụng hiệu ứng plasmon ................................................................................... 18<br /> 1.2.3 Các quy trình tổng hợp hạt nano vàng ........................................................................... 21<br /> 1.2.3.1 Quy trình khử hoá học ........................................................................................ 21<br /> 1.2.3.2 Quy trình Turkevich ............................................................................................ 21<br /> 1.2.3.3 Quy trình Brust.................................................................................................... 21<br /> 1.2.3.4 Quy trình Martin .................................................................................................. 22<br /> 1.2.4 Quy trình tạo hạt nano vàng kết hợp giữa bốc bay và gia nhiệt – làm lạnh nhanh ....... 22<br /> <br /> 1.3 Chế tạo sợi nano silic .................................................................................................22<br /> 1.3.1 Phương pháp bottom-up ................................................................................................ 23<br /> 1.3.2 Phương pháp top-down .................................................................................................. 24<br /> 1.3.3 Phương pháp khắc sâu ion phản ứng (Deep Reactive Ion Etching - DRIE).................. 27<br /> 1.3.3.1 Quy trình khắc sâu đông lạnh ............................................................................. 28<br /> 1.3.3.2 Quy trình Bosch .................................................................................................. 28<br /> 1.3.3.3 Ảnh hưởng của các thông số trong quá trình khắc sâu ....................................... 28<br /> 1<br /> <br />