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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».