KFUPM ePrints

DESIGN AND FABRICATION OF DIFFERENT TEXTURED SURFACES WITH IMPROVED HYDROPHOBICITY FOR PHOTOVOLTAIC CELLS’ APPLICATIONS

l DESIGN AND FABRICATION OF DIFFERENT TEXTURED SURFACES WITH IMPROVED HYDROPHOBICITY FOR PHOTOVOLTAIC CELLS’ APPLICATIONS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF - Published Version
4Mb

Arabic Abstract

لقد تم إستحداث وتجربة طرق متعدده لتصمیم أسطح بارزه لیتم إستخدامھا كغطاء للخلایا الشمسیه. فبإستخدام طریقة البلمرة المستحثه بالمذیب العضوى للبلاستیكات الحراریه، التى تتكون من عدید الكاربونات، قد تم تخلیق سطح غیر مستوى. والمذیب العضوى الذى تم إستخدامه فى عملیة البلمره ھو الأسیتون. لقد تم استخدام الأسیتون فى حالتین فیزیائیتین، الأولى ھى الحاله السائله، وقد تم إستخدام تركیزات مختلفه من الأسیتون السائل؛ أما الحالھ الثانیه فھى الحاله الغازیه، وقد تم استخدامھا عند درجتى حراره مختلفتین. لقد تمت دراسة تأثیر التغیر فى الحاله الفیزیائیه للمذیب العضوى، وتركیزات المذیب العضوى السائل، والفترات الزمنیه المستغرقه فى معالجة عدید الكربون بالأسیتون، وأخیراً درجات الحراره على أحجام الكریات والفجوات المخلقه على سطح عدید الكاربونات نتیجة عملیة البلمره. لتوصیف الأسطح المعالجه وإتمام دراسة النتائج العدیده والناشئه عن إستخدام طرق مختلفه فى عملیة البلمره، فقد تم استخدام تقنیات مختلفه وعدیده فى التوصیف لرسم صوره كامله عن السطح الناشئ وللمساعده فى تحسین عوامل التجربھ لإنتاج الأسطح المرغوبه

English Abstract

Acetone induced-recrystallization of polycarbonate was studied thoroughly in order to design hydrophobic and transparent surfaces for photovoltaic panels. Solvent-induced recrystallization of a thermoplastic substrate, composed of polycarbonate, is investigated to create a hierarchically-structured surface. The effects of the times of treating the surface texture with either acetone liquid or its vapor are studied at different solvent temperatures. The size of the generated spherules and gaps are studied using AFM, Goniometer, Optical Microscope, UV-Vis and FT-IR spectrophotometers. The results showed that the liquid acetone-induced recrystallization of polycarbonate surface lead to a hydrophobic surface with a contact angle of 144o and 4.7% transmittance. AFM and optical microscope scans showed the formation of 13 μm-in width spherules (crystals) and 1750 nm-in depth gaps over the surface, after the treatment process, which are responsible for the high CA, Cassie-Baxter state, and low transmittance, Rayleigh scattering. The acetone vapor recrystallization has resulted in the production of hydrophilic surfaces with high transmittance, a CA of 78o and transmittance of 86.8%. This research has deduced that 5 μm-in width crystals and 360 nm-in depth gaps formation lead to decreasing the hydrophobicity, however increasing transmittance of the surface, is in agreement with Wenzel wettability state and Rayleigh scattering theory.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Chemistry
Engineering
Chemical Engineering
General
Research > Engineering
Research > General
Mechanical
Divisions:College Of Sciences > Chemistry Dept
Committee Advisor:Khaled, Mazen Mohamad
Committee Members:Yilbas, Bekir Sami and AbulKibash, Abdullah
ID Code:139214
Deposited By:AHMED OWAIS (g201106750)
Deposited On:02 Jun 2014 11:53
Last Modified:02 Dec 2015 08:06

Repository Staff Only: item control page