Novel studies on the temperature-dependence of electric and photovoltaic properties of thin CdSe films for solar cells

Thin CdSe films were prepared under vacuum at different glass substrate temperatures. The effects of substrate heating and temperature on the X-ray diffraction patterns, electrical, DC current-voltage characteristics and photovoltaic properties were investigated in detail. the results obtained were interpreted mathematically, which led to a hopping conduction mechanism. Valuable semiconducting parameters were evaluated for the thin films investigated, for their useful application in photovoltaic or solar cell industries: surface charge density (4.8×10¹² cm^–2), thickness of depletion layer (7.4×10^–7 cm) and donor concentration (6.5×10¹⁸cm^–3).

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Zusammenfassung Dünne Cd-Se-Filme wurden unter Vakuum bei verschiedenen Glassubstrattemperaturen hergestellt. Die Auswirkung der Substraterhitzung und -temperatur auf die röntgendiffraktogramme, die elektrische und Gleichstromspannungscharakteristik und die Sperrschichtphotoeigenschaften wurden detailliert untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mathematisch interpretiert, was zu einem Sprungleitungsmechanismus führte. Halbleiter-Parameter der Untersuchten dünnen Filme wurden für den Gebrauch in der Sperrschicht- und Solarzellen herstellenden Industrie ermittelt: Dichte der Oberflächenladung (4,8·10¹² cm^–2), Dicke der trägerverarmten Schicht (7,4·10^–7 cm) und Donorkonzentration (6,5·10¹⁸ cm^–3).

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CdSe . , , . , . , : 4,8·10^{12 –2}, 7,4·10^–7 6,5·10^{18 –3}.

     

Concentration of indole in coal tar using α-cyclodextrin as the host for inclusion complexation

Inclusion complexation by -cyclodextrin (-CD) was utilized to develop a novel method of extracting indole in coal tar. An aqueous solution of -CD and a sample oil containing indole was stirred to form a solid -CD-indole complex. Both model and real sample oils were tested. Composition changes of the sample oils accompanied by the inclusion process were measured with capillary gas chromatography. -CD was found to have the remarkable characteristic of concentrating indole selectively even in a complicated mixture.     

Investigation of excess enthalpies of selected binary and ternary solutions and mixtures

The excess enthalpies were investigated for 12 binary and 4 ternary systems, including mixtures and solutions of electrolytes and non-electrolytes. The excess enthalpies of mixtures and integral heats of solutions were measured with an isoperibol calorimeter at 35 °C. Heats of fusion and heat capacities as functions of temperature were measured with a Perkin Elmer Corp., DSC-2. Integral heats, heats of fusion and heat capacities allow investigations of excess enthalpies of solutions. For modelling of the experimental results, the modified Redlich-Kister equation was used with good success.

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Zusammenfassung Für 12 binäre und temäre Systeme, darunter Mischungen und Lösungen von Elektrolyten und Nichtelektrolyten, wurden die Exzessenthalpien untersucht. Die Exzessenthalpien der Mischungen und die integralen Lösungsenthalpien wurden mit einem isoperibolen Kalorimeter bei 35 °C gemessen. Die Schmelzwärmen und spezifischen Wärmekapazitäten in Abhängigkeit von der Temperatur wurden mit einem DSC 2 der Fa. Perkin-Elmer bestimmt. Die integralen Wärmen, Schmelzwärmen und Wärmekapazitäten erlauben, die Exzessenthalpien der Lösungen zu untersuchen. Die Versuchsergebnisse lassen sich erfolgreich mit modifizierten Redlich-Kister-Gleichungen modellieren.

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12 4 , . 35° . -2 - . , . -.

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The author expresses his gratitude to the leader of the Teaching and Research TEAM, Prof. Dr. H. Schuberth, and to Dr. G. Figurski, for help and discussions.     

Kinetics of cerium(IV) oxidation of propionic acid in perchloric acid: Role of solvent

The oxidation rate of propionic acid (PROA) by cerium(IV) in aqueous perchloric acid (1.0–6.0 mol/dm³) is proportional to the PROA concentration, the total order of the reaction being two. It was found that the rate is related to the values of Hammett's acidity function (H₀) in agreement with both Zucker-Hammett's hypothesis and Bunnett-Olsen's criterion, the water acting as a proton transfer agent. A mechanism consistent with the findings is proposed.

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() (IV) (1,0–6,0 /³) . (H₀) -, -. . .

     

Heat transfer errors in quantitative differential thermal analysis

A DTA apparatus has been built to examine some of the errors neglected in present quantitative DTA. The heat transfer characteristics within DTA systems were found to limit in situ measurements of powder thermal conductivity. It was also demonstrated that the negligence of heat lost to the DTA block from the sample cell during an exothermic reaction and heat gained from the DTA block by the sample cell during endothermic reactions lead to large errors in quantitative estimations. A modified double differential thermocouple DTA was designed to take these heat losses into account. The apparatus was calibrated with CaCO₃ and kaolinite endotherms and the kaolinite exotherm and tested on the SrCO₃ rhombic trigonal inversion endotherm. The result was found to be in good agreement with accepted literature values.

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Zusammenfassung Ein DTA-Apparatur wurde gebaut um einige in der gegenwärtig üblichen quantitativen DTA vernachlässigte Fehler zu prüfen. Es wurde gefunden, daß die Wärmeübertragungscharakteristika in DTA-Systemen die in situ Messungen der Wärmeleitfähigkeit von Pulvern begrenzen. Es wurde ebenfalls gezeigt, daß die Vernachlässigung von Wärmeverlusten der Probezelle an den DTA-Block bei exothermen Reaktionen und vom Wärmegewinn der Probezelle vom DTA-Block bei endothermen Reaktionen zu bedeutenden Fehlern in den quantitativen Bestimmungen führt. Ein DTA-Gerät mit doppeltem Differentialthermoelement wurde entworfen um diese Wärmeverluste zu berücksichtigen. Der Apparat wurde mittels der endothermen Reaktionen von CaCO₃ und Kaolinit, bzw. mittels der exothermen Reaktion von Kaolinit geeicht und an der Inversion von rhombischem zu trigonalem SrCO₃ erprobt.

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Résumé On a réalisé un appareil ATD pour étudier certaines erreurs négligées jusqu'à présent en ATD quantitative. On a trouvé ainsi que les caractéristiques du transfert de chaleur limitent la mesure in situ de la conductivité thermique des poudres. On montre également que le fait de négliger les échanges de chaleur entre la cellule renfermant l'échantillon et le bloc ATD (pertes ou gains de chaleur suivant que les réactions sont exothermiques ou endothermiques) conduit à des erreurs considérables dans les dosages. Un double thermocouple différentiel a été conçu pour tenir compte de ces pertes. L'étalonnage de l'appareil a été ré alisé à l'aide des réactions endothermiques de CaCO₃ et de la kaolinite et contrôlé avec la transition endothermique de SrCO₃ (rhomboédrique-trigonal).

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DTA , DTA. , DTA . , , DTA DTA . , . CaCO₃ SrCO₃.

     

Telomerization of butadiene with diethylamine catalyzed by Ni, Pd and Pt allyl halide complexes

The telomerization of butadiene with diethylamine with the formation of the tertiary amine (C₂H₅)₂NC₈H₁₃ is catalyzed by Ni, Pd and Pt allyl halide complexes. Triphenylphosphine increases the activity of such catalysts. The rate of telomerization depends strongly on the [PPh₃]/[M] ratio (M=Pd and Pt) and increases in the series of metals: Ni3H₅PdCl)₂ exceeds that of (-C₃H₅)₂ Pd by more than two orders of magnitude.

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Ni, Pd Pt (C₂H₅)₂NC₈H₁₃. . [PPh₃]/[M], M=Pd Pt, : Ni3H₅PdCl)₂ (-C₃H₅)₂Pd.

     

Thermal degradation of some polymers based on ethylene glycol dimethacrylate

Thermogravimetric analysis and pyrolysis in combination with gas chromatography were used to study the thermal behaviour of some cross-linked polymers of ethylene glycol dimethacrylate. The investigated polymers show a complex thermal degradation mechanism. The complexity of the reaction increases together with increase of the ethylene glycol chain in the macromolecule and with increase of the pyrolysis temperature. At low temperature, the thermal decomposition products of the analyzed polymers are mainly the constituent monomers. At high temperatures, besides the monomer, other decomposition products are formed as a result of thermal cracking reactions, i.e. secondary reactions of decomposition and recombination.

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Zusammenfassung Zur Untersuchung des thermischen Verhaltens einiger quervernetzter Polymere auf Äthylenglykoldimetacrylatbasis wurden thermogravimetrische Analyse und Pyrolyse in Zusammenhang mit der Gaschromatographie angewendet. Die untersuchten Polymere zeigten einen komplexen thermischen Zersetzungsmechanismus. Die Komplexizität der Reaktion nimmt mit Zunahme der Anzahl der Äthylenglykolketten im Makromolekül und mit Zunahme der Pyrolysentemperatur gleichermaßen zu. Bei niedrigeren Temperaturen stellen die Hauptzerfallsprodukte der analysierten Polymere hauptsächlich deren Monomere dar. Bei höheren Temperaturen werden als Ergebnis thermischer Krackreaktionen, z. B. sekundäre Zersetzungs- und Rekombinationsreaktionen, neben den Monomeren auch andere Zersetzungsprodukte gebildet.

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. . . . , , , .

     

Reaction routes for hydrogenation of acetylene-ethylene mixtures using a double labelling method

Hydrogenation of C₂H₂:C₂H₄ mixtures using a double labelling method has been studied. Both in the presence and absence of ethylene the rate of acetylene hydrogenation on its partial pressure proceeds through a maximum and the rate is higher when ethylene is added. Using¹⁴C–C₂H₂ it was demonstrated that at low acetylene partial pressures the main route of acetylene hydrogenation was the formation of ethane and C₄ hydrocarbons. Using¹⁴C–C₂H₄ it was also shown that at certain acetylene partial pressures the formation of ethane from ethylene completely ceased. Different surface species are suggested and a reaction mechanism is proposed.

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C₂H₂:C₂H₄, . , , . C¹⁴–C₂H₂, , C₄. C¹⁴–C₂H₄, , . .

     

Spectral properties and temperature-dependence of semiconductivity of various doped bismuth trioxide polycrystals

Several samples of Nb₂O₅-doped Bi₂O₃ and Y₂O₃-doped Bi₂O₃ were carefully prepared and sintered at 700° for 3 hours. Extensive measurements were carried out on these samples, including X-ray diffraction spectra, infrared absorption spectra and the temperature-dependence of the DC-electrical conductivity in the solid state. The results obtained were discussed, correlated and interpreted. Finally, the optimum compositions were established and recommended for doped-Bi₂O₃ in the electronics industry.

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Zusammenfassung Einige Proben von mit Nb₂O₅ und Y₂O₃ gedopten Bi₂O₃ wurden hergestellt und bei 700 °C 3 Stunden gesintert. Von den Proben wurden Röntgendiffraktogramme und IR-Absorptionsspektren aufgenommen und die Temperaturabhängigkeit der elektrischen Gleichstromleitfähigkeit im festen Zustand gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden diskutiert, zueinander in Beziehung gesetzt und interpretiert. Optimale Zusammensetzungen werden ermittelt und für gedoptes Bi₂O₃ in der Elektronikindustrie empfohlen.

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Bi₂O₃, Nb₂O₅ Y₂O₃, 3 700°. , . . , .

     

The use of microcalorimetry in studies of mammalian cells

Recent developments in instrumentation and working procedure in microcalorimetry have led to an increased interest in the direct measurements of heat production rates of living cells. Specific problems connected in particular with work on mammalian cells are briefly discussed and a system of microcalorimeters suitable for work on such cells is described. A few examples of its use in studies ofT-lymphoma cells are briefly discussed.

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Zusammenfassung In letzter Zeit führte die Entwicklung von Geräten und Arbeitsvorschriften in der Mikrokalorimetrie zu erhöhtem Interesse an direkten Messungen der Wärmeproduktionsgeschwindigkeit von lebenden Zellen. Spezifische Probleme im Zusammenhang mit der Arbeit an Säugetierzellen werden kurz dargelegt und ein zur Arbeit an solchen Zellen geeignetes Mikrokalorimetriesystem beschrieben. Einige Anwendungsbeispiele werden and Hand der Untersuchungen vonT-Lymphozyten kurz beschrieben.

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, . , , , . T- .

     

Adaption of thermal analysis for the study of water vapour adsorption isotherms

Water vapour adsorption processes and equilibria on adsorbents with polar surfaces can be well tested with an adsorption method combined with thermal analysis. The first step involves the comparison of isothermal desorption-adsorption curves and thermal curves; in the second step different equilibrium points of the adsorption isotherms are tested by means of thermal analysis.Some examples of building materials are presented to demonstrate the possibilities of the method. The types of adsorption isotherms for the samples were formally equal in all examples; only the complex method presented was able to reveal that formation of the equilibiria was induced by essentially different processes. Such processes are: physical adsorption depending on the structure of the adsorbent and the activity of the external active centres, chemisorption, chemical reaction in the solid/vapour system and chemical reaction in the water phase condensed in the capillaries.

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Zusammenfassung Prozesse und Gleichgewichte der Wasserdampfadsorption an Adsorbenten mit polarer Oberfläche können gut mit einer mit thermischer Analyse kombinierten Adsorptionsmethode getestet werden. Der erste Schritt der Methode schließt den Vergleich der Desorptions-Adsorptionsisothermen und der thermischen Kurven in sich ein, im zweiten werden Gleichgewichtspunkte der Adsorptionsisothermen durch thermische Analyse getestet.Am Beispiel von einigen Baumaterialien werden die Möglichkeiten dieser Methode demonstriert. Die Adsorptionsisothermen waren formell in allen Fällen vom gleichen Typ und nur die vorgestellte komplexe Methode ergab, daß die Ausbildung des Gleichgewichtes durch grundsätzlich verschiedene Prozesse erfolgt. Solche Prozesse sind: von der Struktur des Adsorbenten und der Aktivität der aktiven Oberflächenzentren abhängige physikalische Adsorption Chemisorption, chemische Reaktion im Festkörper/Dampf-System und in der in Kapillaren kondensierten wässrigen Phase.

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- , . — . — . . , . : , , , — , .

     

Methanol oxidation on copper-oxide catalysts

Complete oxidation of methanol on CuO and CuO/Al₂O₃ catalysts has been studied. The main kinetic parameters have been determined. A possible mechanism and the nature of the rate-determining step are discussed.

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CuO CuO/Al₂O₃. . .

     

Effects of tempering time and tempering temperature of caustic mercerization on the spectral and electrical properties of Egyptian cotton fibres

Several samples of Egyptian cotton fabric strips were subjected to various caustic mercerization conditions, varying in temperature and time. On these samples extensive measurements were undertaken, comprising X-ray diffraction, IR absorption spectra and the temperature-dependence of DC-electric conductivity.The phase constitution, % crystallinity, IR band assignment, activation energies for conduction and energy gap were evaluated as a function of caustic mercerization. The results obtained were correlated and discussed in detail, leading to valuable information of use in the cotton fabric strip industries.

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Zusammenfassung Verschiedene Proben von ägyptischen Baumwollstreifen wurden unter verschiedenen Bedingungen (Temperatur, Zeit) einer Laugung unterworfen. Die gelaugten Proben wurden eingehend durch Röntgendiffraktometrie, IR-Absorptionsspektroskopie und Messungen der Temperaturabhängigkeit der elektrischen Gleichstromleitfähigkeit untersucht. Phasenstruktur, Kristallinität, Zuordnung der Banden, Aktivierungsenergien für die Leitfähigkeit und verbotene Bänder wurden in Abhängigkeit von der Laugung ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse wurden miteinander verglichen und in Einzelheiten diskutiert, wobei für die Baumwollverarbeitungsindustrie wertvolle und empfehlenswerte Informationen erhalten wurden.

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. , . , , , . , .

     

Photocatalytic electron transfer across the membranes of lipid vesicles mediated by diglycylamide of mesoporphyrin-IX N-metylglycomate

A peculiarity of the photocatalytic action of porphyrin molecules with different localization inside lipid bilayers of lecithin vesicles has been studied. The influence of an electrostatic field in the lipid membrane on the efficiency of electron photocatalytic transfer across the membrane is discussed.

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, - . . .

     

Utilization of the affine transformation of thermoanalytical curves for the determination of kinetic parameters

A method is suggested for the affine transformation of thermoanalytical curves, by means of which their comparison with one another becomes feasible. It is demonstrated that the results obtained by the traditional methods of non-isothermal kinetics depend on the heating rate, whereas the results attained by affine transformation are independent of the heating rate. They are consistent with the results obtained by Merzhanov's dmethod, which is also a non-aprioristic method.

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Zusammenfassung Eine Methode zur Affintransformierung thermoanalytischer Kurven wird vorgeschlagen, wodurch ihr Vergleich miteinandere rmöglicht wird. Es wird gezeigt, daß die durch traditionelle Methoden der nicht-isothermen Kinetik erhaltenen Ergebnisse von der Aufheizgeschwindigkeit abhängig sind, während die durch Affintransformierung erhaltenen von der Aufheizgeschwindigkeit unabhängig sind. Sie sind in Übereinstimmung mit den nach der Methode von Merzhanov erhaltenen Ergebnissen, die ebenfalls eine nicht-aprioristische Methode ist.

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Résumé On propose une méthode pour la transformation affine des courbes d'analyse thermique, qui permet leur comparaison. On montre que les résultats obtenus par les méthodes traditionnelles de cinétique non-isotherme dépendent de la vitesse du chauffage, tandis que les résultats obtenus par la transformation affine n'en dépendent pas. Ils sont en accord avec les résultats de la méthode de Merzhanov.

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, . , , , , , , . , , .

     

Reduction of an amorphous NiO?Al2O3/SiO2 catalyst by different olefins and hydrogen

By static magnetic measurements it was found that the ability to reduction of an amorphous NiO–Al₂O₃/SiO₂ catalyst decreases in the order: but-2-eneshydrogen isobutene>but-1-ene>propeneethene. The reduction temperatures are significantly higher than the dimerization reaction temperatures.

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, NiO–Al₂O₃/SiO₂ : -2>-1> . .

     

Application of DTA for controlling the heat treatment of E AlMgSi alloys

The phase changes in the solid state in E AlMgSi alloy are discussed. The dissolution and precipitation processes are investigated by DTA, and the results can be applied to control the technological parameters of dissolution heat treatments.

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Zusammenfassung Die Autoren erörtern die Phasenänderungen in festem Zustand in E AlMgSi-Legierungen. Die Lösungen- und Fällungsvorgänge werden mittels der DTA-Methode untersucht, wodurch die Versuchsegebnisse bei der Kontrolle der technologischen Parameter der Hitzebehandlung von Lösungen eingesetzt werden⁵ können.

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Résumé Etude par ATD des changements de phases dans l'état solide de l'alliage E AlMgSi et des processus de dissolution et de précipitation. Les résultats peuvent être appliqués au contrôle des paramètres technologiques des traitments thermiques.

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E AlMgSi, . . .

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Paper presented at the Scientific Session on Thermal Analysis held at Balatonfüred, Hungary, on 14–16 October 1976.     

Metal dispersity and activity for methylcyclohexane dehydrogenation on Pt/NaY zeolite

By changing the conditions of calcination prior to reduction, three samples with different metal dispersity of Pt/NaY zeolite have been obtained. Their behavior in methylcyclohexane dehydrogenation shows an insensitive character if a second order mechanism with respect to the active site concentration is assumed.

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, , Pt NaY. , .

     

Kinetic equations of isotope transfer by elementary reaction

On the basis of matrices of transfer of atoms kinetic equations of isotope transfer between the components participating in elementary reactions have been derived.

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, .