CuxZn1-xS İnce Filmlerin Hazırlanması ve Fiziksel Karakterizasyonu: Güneş Pillerinde Tampon Tabaka Olarak Kullanılabilirliklerinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, CuxZn1-xS ince filmler kimyasal depolama yöntemi kullanılarak ticari cam alt tabanlar üzerine elde edilmiştir. Cu-katkılama oranının CuxZn1-xS ince filmlerin yapısal, morfolojik, elektriksel ve optiksel özellikler üzerindeki etkisi ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bu özelliklere bağlı olarak filmlerin güneş pillerinde tampon tabaka olarak kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. XRD ölçümleri filmlerin amorf bir yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülerinden katkılama miktarının arttırılması ile daha sıkı bir yapının oluştuğu gözlenmiştir. Film kalınlıkları gravimetrik analiz ile 250-422 nm aralığında hesaplanmıştır. Filmlerin optik özellikleri UV/vis spektrofotometresi ile 300-1100 nm dalga boyu aralığında oda sıcaklığında elde edilen optik geçirgenlik (%T) değerleri kullanılarak belirlenmiştir. CuxZn1-xS ince filmlerinin görünür bölgedeki optik geçirgenlik değerleri %44-92 olarak bulunmuştur. Yapılan hesaplamalar kırılma indisi (n) değerlerinin görünür bölgede 1.36-2.67 arasında olduğunu göstermiştir. Optik bant aralığı değerleri (Eg) 3.19-3.91 eV aralığında bulunmuştur. Hall ölçümleri CuxZn1-xS ince filmlerin p-tipi iletken olduğunu göstermiştir.