Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích quang học của màng mỏng nanocrist Cu2ZnSnS4
Tóm tắt
Quá trình tổng hợp bột nanostructure của nanocrystal tetragonal Cu2ZnSnS4 (CZTS) được thực hiện dựa trên quy trình tiêm nóng. Các màng mỏng CZTS chất lượng cao được chuẩn bị bằng phương pháp quay lắng trên các nền kính Corning 1737. Các hạt nanoparticle CZTS đã được phân tích bằng cách sử dụng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), tán xạ tia X góc nhỏ (SAXS), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và TEM phân giải cao. Kết quả cho thấy, một màng CZTS có chất lượng tốt có thể thu được thông qua quá trình lắng quay ở nhiệt độ phòng. Các tính chất quang của màng đã được nghiên cứu bằng phổ UV–vis trong khoảng bước sóng từ 300 đến 1000 nm. Vùng năng lượng quang học trực tiếp của màng được xác định là 1.49 eV. Giá trị này gần với vùng năng lượng tối ưu cho hiệu suất chuyển đổi lý thuyết cao nhất của tế bào năng lượng mặt trời. Các hệ số hấp thụ quang học của màng trong khoảng 300 và 1000 nm được tìm thấy có giá trị khoảng 2 và 7.6 × 104 cm−1, tương ứng. Các tham số phân tán quang học của màng cũng được xác định bằng mô hình dao động đơn Wemple–DiDomenico.
Từ khóa
#CZTS #màng mỏng #quang học #tiêm nóng #viên nan #hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trờiTài liệu tham khảo
P. Jackson, D. Hariskos, E. Lotter, S. Paetel, R. Wuerz, R. Menner, W. Wischmann, M. Powalla, Prog. Photovolt. 19, 894 (2011)
P. Jackson, D. Hariskos, R. Wuerz, W. Wischmann, M. Powalla, Phys. Status Solidi RRL 8, 219 (2014)
H. Katagiri, K. Jimbo, W.S. Maw, K. Oishi, M. Yamazaki, H. Araki et al., Thin Solid Films 517, 2455 (2009)
W. Liu, B. Guo, C. Mak, A. Li, X. Wu, F. Zhang, Thin Solid Films 535, 39 (2013)
X. Jiang, L.X. Shao, J. Zhang, D. Li, W. Xie, C.W. Zou, J.M. Chen, Surf. Coat. Technol. 228, S408 (2013)
K. Ito, T. Nakazawa, J. Appl. Phys. 27, 2094 (1988)
D.B. Mitzi, O. Gunawan, T.K. Todorov, K. Wang, S. Guha, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, 1421 (2011)
S. Thiruvenkadam, D. Jovina, A.L. Rajesh, Sol. Energy 106, 166 (2014)
T. Tanaka, D. Kawasaki, M. Nishio, Q. Guo, H. Ogawa, Phys. Status Solidi C 3, 2844 (2006)
B. Shin, O. Gunawan, Y. Zhu, N.A. Bojarczuk, S.J. Chey, S. Guha, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 21, 72 (2013)
S.W. Shin, S.M. Pawar, C.Y. Park, J.H. Yun, J.H. Moon, J.H. Kim, J.Y. Lee, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, 3202 (2011)
K. Jimbo, R. Kimura, T. Kamimura, S. Yamada, W.S. Maw, H. Araki, K. Oishi, H. Katagiri, Thin Solid Films 515, 5997 (2007)
Y. Miyamoto, K. Tanaka, M. Oonuki, N. Moritake, H. Uchiki, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 596 (2008)
Z.H. Su, K.W. Sun, Z.L. Han, H.T. Cui, F.Y. Liu, Y.Q. Lai et al., J. Mater. Chem. A 2, 500 (2014)
Q. Guo, H.W. Hillhouse, R. Agrawal, J. Am. Chem. Soc. 131, 11672 (2009)
K. Moriya, K. Tanaka, H. Uchiki, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 5780 (2007)
S.M. Pawar, A.V. Moholkar, I.K. Kim, S.W. Shin, J.H. Moon, J.I. Rhee, J.H. Kim, Curr. Appl. Phys. 10, 565 (2010)
W. Wang, M.T. Winkler, O. Gunawan, T. Gokmen, T.K. Todorov, Y. Zhu, D.B. Mitzi, Adv. Energy Mater. 4, 1301465 (2014)
Y.B.K. Kumar, G.S. Babu, P.U. Bhaskar, V.S. Raja, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 93, 1230 (2009)
K. Patel, D.V. Shah, V. Kheraj, J. Alloys Compd. 622, 942 (2015)
T.P. Dhakal, C.Y. Peng, R.R. Tobias, R. Dasharathy, C.R. Westgate, Sol. Energy 100, 23 (2014)
S.M. Pawar, A.I. Inamdar, B.S. Pawar, K.V. Gurav, S.W. Shin, X. Yanjun, S.S. Kolekar, J.H. Lee, J.H. Kim, H. Im, Mater. Lett. 118, 76 (2014)
K. Tanaka, N. Moritake, H. Uchiki, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 91, 1199 (2007)
S.C. Riha, B.A. Parkinson, A.L. Prieto, J. Am. Chem. Soc. 131, 12054 (2009)
A. Shavel, J. Arbiol, A. Cabot, J. Am. Chem. Soc. 132, 4514 (2010)
M. Kuş, F. Özel, S. Büyükçelebi, A. Aljabour, A. Erdoğan, M. Ersöz, N.S. Sariçiftci, Opt. Mater. 39, 103 (2015)
F. Özel, M. Kuş, A. Yar, E. Arkan, M.Z. Yiğit, A. Aljabour, S. Büyükçelebi, C. Tozlu, M. Ersöz, Mater. Lett. 140, 23 (2015)
X. Zhai, H. Jia, Y. Zhang, Y. Lei, J. Wei, Y. Gao, J. Chu, W. He, J.J. Yinc, Z. Zheng, Cryst. Eng. Comm. 16, 6244 (2014)
L. Arora, P. Gupta, N. Chhikara, O.P. Singh, N. Muhunthan, V.N. Singh et al., Appl. Nanosci. 5, 163 (2015)
P.K. Sarswat, M.L. Free, J. Cryst. Growth 372, 87 (2013)
H. Guan, H. Hou, F. Yu, L. Li, Mater. Lett. 159, 200 (2015)
A. Singh, H. Geaney, F. Laffir, K.M. Ryan, J. Am. Chem. Soc. 134, 2910 (2012)
Q. Guo, G.M. Ford, W. Yang, B.C. Walker, E.A. Stach, H.W. Hillhouse, R. Agrawal, J. Am. Chem. Soc. 132, 17384 (2010)
S.S. Mali, P.S. Patil, C.K. Hong, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 6, 1688 (2014)
C.P. Chan, H. Lam, C. Surya, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 94, 207 (2010)
J. Seol, S. Lee, J. Lee, H. Nam, K. Kim, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 75, 155 (2003)
K. Ito, T. Nakazawa, Jpn. J. Appl. Phys. 27, 2094 (1988)
N. Muhunthan, O.P. Singh, V. Toutam, V.N. Singh, Mater. Res. Bull. 70, 373 (2015)
J.J. Scragg, P.J. Dale, L.M. Peter, Thin Solid Films 517, 2481 (2009)
M. Yıldırım, F. Özel, N. Tuğluoğlu, Ö.F. Yüksel, M. Kuş, J. Alloys Compd. 666, 144 (2016)
Z. Kişnişci, Ö.F. Yüksel, M. Kuş, Synth. Met. 194, 193 (2014)
M. DiDomenico, S.H. Wemple, J. Appl. Phys. 40, 720 (1969)
S.H. Wemple, M. DiDomenico, Phy. Rev B. 3, 1338 (1971)