Вирощування плівок Sb2Se3, збагачених селеном, за допомогою хімічного молекулярного осадження

  • Тахирджон М. Разіков Інститут фізики напівпровідників і мікроелектроніки Національного університету Узбекистану, Ташкент, Узбекистан https://orcid.org/0000-0001-9738-3308
  • Султанпаша А. Музафарова Інститут фізики напівпровідників і мікроелектроніки Національного університету Узбекистану, Ташкент, Узбекистан https://orcid.org/0000-0001-5491-7699
  • Рухіддін Т. Юлдошов Інститут фізики напівпровідників і мікроелектроніки Національного університету Узбекистану, Ташкент, Узбекистан https://orcid.org/0000-0002-7886-1607
  • Зафаріон М. Хусанов Інститут фізики напівпровідників і мікроелектроніки Національного університету Узбекистану, Ташкент, Узбекистан
  • Маргуба К. Хусанова Інститут фізики напівпровідників і мікроелектроніки Національного університету Узбекистану, Ташкент, Узбекистан
  • З.С. Кенжаєва Інститут фізики напівпровідників і мікроелектроніки Національного університету Узбекистану, Ташкент, Узбекистан
  • Б.В. Ібрагімова Інститут фізики напівпровідників і мікроелектроніки Національного університету Узбекистану, Ташкент, Узбекистан
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-36
Ключові слова: рентгенівська дифракція, хімічне молекулярно-променеве осадження, Sb2Se3, температура селену

Анотація

У цьому дослідженні вивчено ріст плівок Sb2Se3 на поверхнях вапняно-натрієвого скла (SLG) за допомогою методу хімічного молекулярно-променевого осадження (CMPD) при температурі підкладки 500°C. Вихідними матеріалами для осадження плівок були використані високочисті бінарні сполуки Sb2Se3 та Se. Для дослідження морфологічних характеристик плівок Sb2Se3 використовували скануючу електронну мікроскопію (SEM). Крім того, було досліджено вплив температури на розмір зерен і кристалографічну орієнтацію в плівках селену. Зразки отримували з джерела селену при температурах 370°C і 430°C. Результати показують, що підвищення температури джерела селену призводить до утворення більших зерен і наявності стержнеподібних зерен Sb2Se3, розташованих паралельно підкладці. Зразок, отриманий при 370°C, показав зерна розміром понад 2 мкм, рівномірно розподілені по поверхні підкладки, що свідчить про рівномірний процес росту. Навпаки, коли температуру джерела селену підняли до 430°C, на поверхні плівки підкладки були виявлені значно більші зерна розміром приблизно 4 мкм. Рентгеноструктурний аналіз був проведений, щоб отримати уявлення про кристалічні фази та кристалічну структуру плівок Sb2Se3, синтезованих за різних температур джерела селену. На рентгенівських дифракційних картинах відображені помітні піки, що відповідають кристалографічним площинам (221) і (211), що вказує на наявність сильних кристалічних фаз. Крім того, такі піки, як (020), (120) і (310), спостерігалися на рентгенівських картинах, що додатково підтверджує кристалічність плівок.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

A. Mavlonov, T.M. Razykov, F. Raziq, J. Gan, J. Cantina, Yu. Kawano, T. Nishimura, et al., “A Review of Sb2Se3 Photovoltaic Absorber Materials and Thin-Film Solar Cells,” Solar Energy, 201, 227 (2020). https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.03.009

Y. Zhao, S. Wang, and C. Li, “Regulating deposition kinetics via a novel additive-assisted chemical bath deposition technology enables fabrication of 10.57%-efficiency Sb2Se3 solar cells,” Energy Environ. Sci. 15, 5118-5128 (2022). https://doi.org/10.1039/D2EE02261C

C. Wang, S. Lu, S. Li, S. Wang, X. Lin, J. Zhang, R. Kondrotas, et al., “Efficiency improvement of flexible Sb2Se3 solar cells with non-toxic buffer layer via interface engineering,” Nano Energy, 71, 104577 (2020). https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104577

Y, Zhou, L. Wang, S. Chen, S. Qin, X. Liu, J. Chen, D.-J. Xue, et al., Nature Photonics, 9(6), 409-415 (2018). https://doi.org/10.1038/nphoton.2015.78

A. Shongalova, M.R. Correia, J.P. Texeira, J.P. Leitão, J.C. González, S. Ranjbar, S. Garud, et al., “Growth of Sb2Se3 thin films by selenization of RF sputtered binary precursors,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 187, 219-226 (2018). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.08.003

E.A. El-Sayad, “Compositional dependence of the optical properties of amorphous Sb2Se3−xSx thin films,” Journal of Non-Crystalline Solids, 354(32), 3806-3811 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2008.05.004

R. Kondrotas, J. Zhang, C. Wang, and J. Tang, “Growth mechanism of Sb2Se3 thin films for photovoltaic application by vapor transport deposition,” Solar Energy Materials and Solar Cells, 161, 190-196 (2017). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.04.024

X.X. Wen, C. Chen, S.C. Lu, K.H. Li, R. Kondrotas, Y. Zhao, W.H. Chen, et al., “Vapor transport deposition of antimony selenide thin film solar cells with 7.6% efficiency,” Nat. Commun. 9, 2179 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-04634-6

X.B. Hu, J.H. Tao, S.M. Chen, J.J. Xue, G.E. Weng, K. Jiang, Z.G. Hu, et al., “Improving the efficiency of Sb2Se3 thin-film solar cells by post annealing treatment in vacuum condition,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 187, 170-175 (2018). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.08.006

D.B. Li, X.X. Yin, C.R. Grice, L. Guan, Z.N. Song, C.L. Wang, C. Chen, et al., “Stable and efficient CdS/ Sb2Se3 solar cells prepared by scalable close space sublimation,” Nano Energy, 49, 346-353 (2018). https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.04.044

C.C. Yuan, X. Jin, G.S. Jiang, W.F. Liu, C.F. Zhu. “Sb2Se3 solar cells prepared with selenized dc-sputtered metallic precursors,” J. Mater. Sci: Mater. Electron. 27, 8906–8910 (2016). https://doi.org/10.1007/s10854-016-4917-3

S. Dias, B. Murali, and S.B. Krupanidhi, “Transport properties of solution processed Cu2SnS3/AlZnO heterostructure for low-cost photovoltaics,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 143, 152-158 (2015). https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015.06.046

F.I. Mustafa, S. Gupta, N. Goyal, and S. Tripathi, “Thin Films. In: Non-Ideal p-n junction Diode of Sb(x)Se(1-x) (x=0.4, 0.5, 0.6, 0.7) Thin Films,” AIP Conference Proceedings, 1393, 75-76 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3653616

Опубліковано
2024-03-05
Цитовано
Як цитувати
Разіков, Т. М., Музафарова, С. А., Юлдошов, Р. Т., Хусанов, З. М., Хусанова, М. К., Кенжаєва, З., & Ібрагімова, Б. (2024). Вирощування плівок Sb2Se3, збагачених селеном, за допомогою хімічного молекулярного осадження. Східно-європейський фізичний журнал, (1), 370-374. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-36
Номер
№ 1 (2024): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2024 Тахирджон М. Разіков, Султанпаша А. Музафарова, Рухіддін Т. Юлдошов, Зафарджон М. Хусанов, Маргуба К. Хусанова, З.С. Кенжаєва, Б.В. Ібрагімова

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).