Многофункциональное просветляющее покрытие со сплошной поверхностью на основе SiO2 с нанокомпозитами TiO2

Просветляющее покрытие со сплошной поверхностью на основе SiO2–TiO2 было изготовлено методом однократного погружения. Наночастицы TiO2 смешивали с нанокомпозитным золью кремнезёма, состоящим из кислотно-катализируемых сеток нанокремнезёма и полых наносфер кремнезёма (HNs). Микроструктуру золя–геля исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии. Диаметр полых наносфер кремнезёма составлял приблизительно 40–50 нм, а толщина оболочки — приблизительно 8–10 нм. На поверхности этих наносфер формировалась разветвлённая структура, возникавшая в результате кислотного гидролиза; TiO2 распределялся внутри этой сетки. Морфологию поверхности покрытия исследовали методами растровой электронной микроскопии с автоэмиссионным катодом и атомно-силовой микроскопии. После оптимизации коэффициент пропускания до 94,03% был получен для фотоэлектрического (PV) стекла, на одну сторону которого наносили это просветляющее покрытие; его показатель преломления составлял около 1,30. Прирост тока короткого замыкания фотоэлектрического модуля составлял около 2,14–2,32%, что было показано измерениями вольт-амперных (I–V) характеристик и испытаниями внешней квантовой эффективности (EQE). Эта тонкая плёнка также обладала высокой фотокаталитической активностью. Благодаря отсутствию пустот на поверхности просветляющее покрытие, разработанное в данном исследовании, отличалось высокой долговременной надёжностью и устойчивостью как в условиях высокой влажности, так и при высокой температуре. В сочетании с функцией самоочистки это просветляющее покрытие обладает большим потенциалом для применения в окнах и фотоэлектрических модулях.