Filmes de disseleneto de cobre e índio depositados por spray-pirólise

Abstract

Resumo Filmes de Cu1-xInxSe2 (0,45≤x≤0,80) foram depositados em substrato de vidro pela técnica de spray-pirólise para utilização como camada absorvedora de células fotovoltaicas. As propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e elétricas dos filmes preparados foram analisadas em função da variação da estequiometria utilizada. A análise por difração de raios X mostrou que os picos mais intensos foram de orientação (204/220) e que os filmes possuíram as fases CuSe, CuSe2 e CuInSe2. Os filmes apresentaram superfície uniforme e sem trincas, independente da estequiometria utilizada. Na caracterização elétrica, os filmes depositados apresentaram energia de ativação do processo de condução elétrica com valor médio de 0,74 eV e comportamento típico para semicondutores. A caracterização óptica foi realizada no intervalo de comprimento de onda de 350 a 1100 nm e os filmes apresentaram coeficiente de absorção na ordem de 103 cm-1 no comprimento de onda de 550 nm e gap óptico de 1,4 eV. Os resultados indicaram que a condição de deposição mais adequada para filmes visando sua aplicação como camada absorvedora teve como temperatura de substrato de 400 °C, fluxo de solução de 1 mL/min, tempo de deposição de 10 min e estequiometria de Cu0,2In0,8Se2, obtendo assim filmes sem trincas, apresentando maior coeficiente de absorção de 6,8x103 cm-1 para o comprimento de onda de 550 nm, espessura de aproximadamente 2,5 mm e resistividade elétrica de 0,13 kΩ.m na temperatura ambiente.