Вплив збільшення концентрацій при отриманні тонкої плівки Cu2ZnSnS4

Автори N. Sebaa1, M. Adnane1 , A. Djelloul1,3, A. Abderrahmane1,2, T. Sahraoui1
Приналежність

1Département de Technologie des Matériaux, Faculté de Physique, Université des Sciences et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf USTO-MB, BP 1505, El M'naouer, 31000 Oran, Algérie

2Centre de développement des technologies avancées (CDTA), cité 20 Aout 1956 Baba Hassen, Alger, Algérie

3Centre de Recherche en Technologie des Semi-Conducteurs pour l’Energétique ‘CRTSE’ 02 Bd Frantz Fanon, BP: 140, 7 Merveilles, Alger, Algérie

Е-mail djelloulcrtse@gmail.com
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 5
Дати Одержано 23 червня 2019; у відредагованій формі 20 жовтня 2019; опубліковано online 25 жовтня 2019
Посилання N. Sebaa, M. Adnane, A. Djelloul, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 5, 05009 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(5).05009
PACS Number(s) 61.46; 81.15.Rs; 61.05.Cp; 78.66.–Hf; 68.37.Ps; 33.20.Fb
Ключові слова Cu2ZnSnS4, Осадження методом спрей-піролізу, Рентгенівська дифракція (21) , Ультра-фіолетовий та видимий діапазони, Атомно-силова мікроскопія (16) , Раманівська спектроскопія (12) .
Анотація

Спрей-піроліз – це проста техніка, що використовується для виробництва великих тонких плівок. У роботі ми повідомляємо про виготовлення тонких плівок Cu2ZnSnS4 (CZTS) методом спрей-піролізу на скляних підкладках з використанням різних водних розчинів. Отже, ми вирішили змінювати концентрації аніонів (S) та катіонів (Cu, Zn, Sn). Метою цього вибору є аналіз EDX, щоб відсоток міді був ближче до 25 %; з іншого боку, цинк і олово складають близько 12.5 %, а сірка – 50 %. Структурний та хімічний склад, морфологічні та оптичні властивості тонких плівок CZTS досліджували за допомогою рентгенівської дифракції (XRD) та Раманівської спектроскопії, енергетично-дисперсійного рентгенівського аналізу (EDAX), скануючої електронної мікроскопії (SEM) та атомно-силової мікроскопії (AFM) та спектроскопічного аналізу в ультрафіолетовому та видимому діапазонах відповідно. Рентгенівська дифракція показала утворення кестеритової структури з домінуючими піками в напрямках (112), (220) та (312). Раманівська спектроскопія підтвердила наявність внутрішньої напруги стиску в тонких плівках CZTS. Аналіз EDX показав кращу стехіометрію при оптимізації концентрацій прекурсора. Тонкі плівки CZTS демонстрували низьку оптичну пропускну здатність та оптичне поглинання вище 5×104 см – 1, завдяки чому тонкі плівки CZTS, підготовлені методом спрей-піролізу, підходять для сонячних батарей CZTS.

Перелік посилань