Director de proiect: Dr. Marcela Socol

Cercetator cu experienta: Dr. Nicoleta Preda

Cercetator cu experienta: Dr. Anca Stanculescu

Cercetator postdoctoral: Dr. Oana Rasoga

Cercetator postdoctoral: Dr. Andreea Costas

Cercetator postdoctoral: Dr. Carmen Breazu

Doctorand: Drd. Gabriela Baiasu

Cercetator cu experienta: Dr. Stefan Antohe

Etapa 1/2025

Obiectivul primei etape a constat in obtinerea electrodului conductor transparent multistrat (MTCE) pe diferite substraturi plate si paternate, ambele de tip rigid si flexibil in vederea integrarii ulterioare a acestora in dispozitive de tip celula solara organica si hibrida. Astfel, substraturi de depunere au fost paternate prin litografie nanoimprint cu expunere la radiatia ultravioleta (UV-NIL) in vederea obtinerii unor structuri ordonate (paternuri) cu geometrie de tip cilindru sau con. In continuare, structure multistrat au fost obtinute prin depunere succesiva a filmelor dielectric/metal/dielectric utilizand pulverizarea catodica cu magnetron in radio frecventa (MS - in cazul straturilor dielectrice si metalice) si evaporare termica in vid (VTE - in cazul straturilor metalice). De mentionat faptul ca in acelasi ciclu de depunere, structurile MTCE au fost depuse pe substraturile de interes (rigid plat, flexibil plat, rigid paternat si flexibil paternat) pentru a evalua influenta tipului de substrat de depunere asupra proprietatilor MTCE fabricate. Astfel, substraturi plate de tip sticla rigida (RG), sticla flexibila (FG), polietilentereftalat (PET) si polietersulfona (PES) si substraturi paternate de tip sticla rigida paternata (glass-NP), polietilentereftalat paternat (PET-NP) si polietersulfona paternata (PES-NP) au fost utilizate in depunerea MTCE de tip ZnO/Ag/ZnO si ZnO/Au/ZnO. De asemenea, in prepararea MTCE au fost variati urmatorii parametrii: (i) metoda de depunere a fimului metalic (VTE sau MS), (ii) grosimea filmelor de ZnO (100 nm, 60 nm, 30 nm, 25 nm sau 20 nm), (iii) tipul metalului (Au sau Ag), (iv) grosimea stratului metalic de Au (10 nm sau 7 nm). MTCE fabricate au fost caracterizate din punct de vedere morfologic, structural, optic si electric, din masuratori fiind determinati parametrii cheie precum parametrul de rugozitate (RMS), transmitanta la lungimea de unda de 550 nm (T₅₅₀) si parametrii electrici (rezistivitatea electrica - ρ si rezistenta de suprafata - Rs), relevanti pentru integrarea ulterioara a MTCE in dispozitivele de tip celula solara. In cazul MTCE depuse pe substraturi plate, rezultatele pot fi sumarizate dupa cum urmeaza: (i) structuri de tip ZnO/Ag/ZnO avand grosimi (nm) de 100/6/60 si 6/6/60 nm depuse prin MS/VTE/MS -cele mai bune proprietati (RMS = 2.3 nm, T₅₅₀ = 82.7 % si Rs = 9.5 Ω/sq) obtinute pentru structura realizata pe FG; (ii) structuri de tip ZnO/Au(Ag)/ZnO avand grosimi (nm) de 30/6/30 depuse prin MS/VTE/MS - cele mai bune proprietati (T 550 = 82.4 % si Rs = 19.3 Ω/sq) obtinute pentru structura ZnO/Au/ZnO realizata pe FG; (iii) structuri de tip ZnO/Au(Ag)/ZnO avand grosimi (nm) de 20/7/25 depuse prin MS - cele mai bune proprietati (RMS ~3-5 nm, T 550 ~80-82 % si Rs ~13-17 Ω/sq) obtinute pentru toate structurile ZnO/Au/ZnO realizate pe RG, FG si PET; (iv) structuri de tip ZnO/Au/ZnO avand grosimi (nm) de 20/7/20 si 20/10/20 depuse prin MS/VTE/MS - cele mai bune proprietati (RMS = 2.4 nm, T ₅₅₀ = 81.9 % si Rs = 5.7 Ω/sq) si (RMS = 4.7 nm, T ₅₅₀ = 80 % si Rs = 12.7 Ω/sq) obtinute pentru structurile ZnO/Au(10)/Zn realizate pe FG si respectiv RG. In cazul MTCE depuse pe substraturi paternate, cele mai bune valori pentru rezistenta de suprafata (Rs) au fost obtinute pentru: (i) structurile de tip ZnO(20)/Au(7)/ZnO(25) depuse prin MS pe substrat de PES-NP (Rs = 15.9 Ω/sq); (ii) structurile de tip ZnO(20)/Au(10)/ZnO(20) depuse prin MS/VTE/MS pe substrat de PET-NP (Rs = 9.7 Ω/sq) si substrat de glass-NP (Rs = 9.2 Ω/sq). Astfel, MTCE cu proprietati (rugozitate, transmitanta si rezistenta de suprafata) adecvate integrarii in dispozitive de tip celula solara au fost fabricate pe substraturi plate si paternate de tip rigid si flexibil.

1. M. Socol,  N. Preda, A. Costas, G. Petre, A. Stanculescu, I. Stavarache, G. Popescu-Pelin,  S. Iftimie, A. Stochioiu,· A. M. Catargiu, G. Socol, Influence of flexible substrate nature covered with ITO on the characteristics of organic heterostructures fabricated by laser deposition techniques, Applied Physics A 131,17, 2025.

2. Marcela Socol, Nicoleta Preda, Andreea Costas, Gianina Popescu-Pelin, Sorina Iftimie Gabriela Petre, Andrei Stochioiu, Ana Maria Catargiu, Gabriel Socol, and Anca Stanculescu, Composite films based on poly(3-hexylthiophene):perylene diimide derivative:copper sulfide nanoparticles deposited by matrix assisted pulsed laser evaporation on flexible substrates for photovoltaic applications, Journal of Composites Science 9, 172, 2025.

1. M. Socol, N. Preda, G. Petre, S. Iftimie. A. Stochioiu, G. Popescu-Pelin, A.M. Catargiu, G. Socol, A. Costas, A. Stanculescu, Flexible substrates coated with hybrid thin films by MAPLE for optoelectronic applications,  NanoSeries2025, 16-20 iunie 2025, Valencia, Spania.

2. Marcela Socol, Nicoleta Preda, Carmen Breazu, Ionel Stavarache, Gabriela Petre, Andreea Costas, Anca Stanculescu, Effect of deposition substrate on the properties of oxide/metal/oxide multilayer transparent conductive electrodes, 23th International Balkan Workshop on Applied Physics and Materials Science, 09-12 iulie 2025, Constanta, Romania.

3. M. Socol, N. Preda, C. Breazu, O. Rasoga, I. Stavarache, G. Petre, A. Costas, A. Stanculescu, Deposition of oxide/metal/oxide transparent conductive electrodes with tailored properties on flexible substrates, 15th International Conference & Exhibition on Green Flexible Printed Electronics Industry (ICEFPE25), 17-19 noiembrie 2025, Atena, Grecia.