Особливості оптичних властивостей високостабільного шару CdTe як фотоелектричного абсорбційного шару
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.21.2.243-253Ключові слова:
метод термічного випаровування, метод Сванеполя, тонкі плівки телуриду кадмію, оптичні властивості, сонячні елементи, ефект відпалуАнотація
У роботі досліджено технологію отримання та вплив ефект відпалу на морфологію та оптичні властивості тонких плівок телуриду кадмію. Вивчено вплив режимів осадження на ріст тонких плівок. Для отриманих тонких плівок телуриду кадмію використовували модифікований метод термічного випаровування, нанесений технікою фізичного осадження пари на скляну підкладку різної товщини. Вимірювання пропускання проводили за допомогою спектрофотометра UV-ViS-NIR в діапазоні довжин хвиль 180-3300 нм для аналізу оптичних властивостей як функції довжини хвилі. Значення ширини забороненої зони – 1,49 еВ для вирощених плівок та 1,46 еВ після відпалу. Показники заломлення зразків були визначені в діапазоні 2,6 - 2,8 для вирощених плівок, і їх значення дещо зросли після відпалу в залежно від області довжини хвилі та товщини плівки. Після відпалу спостерігається коалесценційний режим росту.
Посилання
F.L. Luo and Ye Hong, Renewable energy systems: advanced conversion technologies and applications, Crc Press, (2016).
J. Appelbaum, Renewable and Sustainable Energy Reviews 81, 161-171 (2018) (DOI:10.1016/J.RSER.2017.07.026).
G. Wisz, L. Nykyruy, V. Yakubiv, I. Hryhoruk, R. Yavorskyi, International Journal of Renewable Energy Research (IJRER) 8(4), 2367-2384 (2018).
G. Wisz, I. Virt, P. Sagan, I. Hatala, Ł. Głowa, M. Kaczor, R. Yavorskyi, Standard Si Photovoltaic Devices Improved by ZnO Film Obtained by Pulsed Laser Deposition. Fesenko O., Yatsenko L. (eds) Nanophysics, Nanomaterials, Interface Studies, and Applications. NANO 2016, Springer Proceedings in Physics, vol 195. Springer, Cham, (2017) (DOI:10.1007/978-3-319-56422-7_24).
P. Sampaio, M. González, Renewable and Sustainable Energy Reviews. 74, 590-601 (2017) (DOI:10.1016/J.RSER.2017.02.081).
M.A. Green, Y. Hishikawa, W. Warta, et al., Prog Photovolt Res Appl. 25(7), 668–676 (2017). (DOI:10.1002/pip.2909).
A. Polman, M. Knight, E.C. Garnett, B. Ehrler, W.C. Sinke, Science 352(6283), aad4424 (2016) (DOI:10.1126/science.aad4424).
U. Gangopadhyay, S. Jana, S. Das, State of Art of Solar Photovoltaic Technology, In: Proceedings of International Conference on Solar Energy Photovoltaics 2013, 1-9 (2013) (DOI:10.1155/2013/764132).
H. Il’chuk, A. Kashuba, R. Petrus, I. Semkiv, & N. Ukrainets. Simulation the spectral dependence of the transmittance for semiconductor thin films. Physics and Chemistry of Solid State, 21(1), 57-60 (2020). (DOI:10.15330/pcss.21.1.57-60).
J. D. Major, et al., Nature 511(7509), 334-337 (2014) (DOI:10.1038/nature13435).
T. Suntola, MRS Bulletin 18(10), 45-47 (1993) (DOI:10.1557/S088376940003829X).
L. Nykyruy, Ya. Saliy, R. Yavorskyi, Ya. Yavorskyi, G. Wisz, Sz. Górny, V. Schenderovsky, 2017 IEEE 7th International Conference Nanomaterials: Application & Properties (NAP), At Odesa, Ukraine. 01PCSI26-1-01PCSI26-5 (2017) (DOI:10.1109/NAP.2017.8190161).
Y.P. Saliy, L.I. Nykyruy, R.S. Yavorskyi, S. Adamiak, Journal of Nano- and Electronic Physics 9(5), 05016-1-05016-5 (2017) (DOI:10.21272/jnep.9(5).05016).
R.Y. Petrus, H.A. Ilchuk, A.I. Kashuba, et al. Optical-Energy Properties of CdS Thin Films Obtained by the Method of High-Frequency Magnetron Sputtering. Opt. Spectrosc. 126, 220–225 (2019). (DOI:10.1134/S0030400X19030160).
A.A. Ojo, I.M. Dharmadasa, Solar Energy 136, 10-14 (2016) (DOI:10.1016/j.solener.2016.06.067).
W. Cyrs, H. Avens, Z. Capshaw, R. Kingsbury, J. Sahmel et. al., Energy Policy 68, 524-533 (2014) (DOI:10.1016/J.ENPOL.2014.01.025).
K. Chopra, S. Das, Thin Film Solar Cells. Springer, Boston, MA, pp. 275-347 (1983) (DOI:10.1007/978-1-4899-0418-8_6).
T.M. Mazur, V.P. Makhniy, V.V. Prokopiv, M.M. Slyotov, Journal of Nano- and Electronic Physics 9(5), 05047 (2017) (DOI: 10.21272/jnep.9(5).05047).
T.M. Mazur, V.V. Prokopiv, M.M. Slyotov, M.P. Mazur, O.V. Kinzerska, O.M. Slyotov, Physics and Chemistry of Solid State 21(1), 52 (2020) (DOI: 10.15330/pcss.21.1.52-56).
V. Krishnakumar, B. Späth, C. Drost, C. Kraft, B. Siepchen, A. Delahoy, O. Zywitzki, Thin Solid Films 633, 112-117 (2017) (DOI:10.1016/j.tsf.2016.10.009).
R.S. Yavorskyi, Z.R. Zapukhlyak, Ya.S. Yavorskyi, L.I. Nykyruy, Physics and Chemistry of Solid State 18(4), 410-416 (2017) (DOI:10.15330/pcss.18.4.410-416).
S. Singh, R. Kumar, K.N. Sood, Thin Solid Films 519(3), 1078-1081 (2010) (DOI:10.1016/J.TSF.2010.08.047).
V.V. Brus, M.N. Solovan, E.V. Maistruk, I.P. Kozyarskii, P.D. Maryanchuk, K.S. Ulyanytsky, J. Rappich, Physics of the Solid State 56(10), 1947-1951 (2014) (DOI:10.1134/S1063783414100072).
S. Lalitha, S.Z. Karazhanov, P. Ravindran, S. Senthilarasu, R. Sathyamoorthy, J. Janabergenov, Physica B: Condensed Matter 387(1-2), 227-238 (2007) (DOI:10.1016/J.PHYSB.2006.04.008).
X. Wu, Solar energy 77(6), 803-814 (2004) (DOI:10.1016/J.SOLENER.2004.06.006).
F. Hosseinpanahi, D. Raoufi, K. Ranjbarghanei, B. Karimi, R. Babaei, E. Hasani, Applied Surface Science 357, 1843-1848 (2015) (DOI:10.1016/J.APSUSC.2015.09.048).
R. Kulkarni, S. Rondiya, A. Pawbake, R. Waykar, A. Jadhavar, V. Jadkar, S. Jadkar, at al., Energy Procedia 110, 188-195 (2017) (DOI:10.1016/J.EGYPRO.2017.03.126).
X. Wen, C. Chen, S. Lu, K. Li, R. Kondrotas, Y. Zhao, et al., Nature Communications 9(1), 2179 (2018) (DOI:10.1038/s41467-018-04634-6).
O. Vigil-Galán, M. Courel, F. Cruz-Gandarilla, D. Seuret-Jiménez, Journal of Materials Science: Materials in Electronics 27(6), 6088-6095 (2016) (DOI:10.1007/s10854-016-4534-1).
Rugen-Hankey, S. L., et al. Solar Energy Materials and Solar Cells 136, 213-217 (2015).
G. Kartopu, L. Phillips, V. Barrioz, S. Irvine, S. Hodgson, et. al., Progress in Photovoltaics: Research and Applications 24(3), 283-291 (2016) (DOI:10.1002/pip.2668).
J. Major, Y. Proskuryakov, K. Durose, G. Zoppi, I. Forbes, Solar Energy Materials and Solar Cells 94(6), 1107–1112 (2010) (DOI:10.1016/J.SOLMAT.2010.02.034).
T. Baines, T. Shalvey, J. Major, A Comprehensive Guide to Solar Energy Systems 215-232 (2018) (DOI:10.1016/B978-0-12-811479-7.00010-)5.
M. Ruiz-Preciado, M.A. Quevedo-Lopez, A.G. Rojashernandez, et al., Digest journal of nanomaterials & biostructures (DJNB) 12(4), 1057-1067 (2017).
X. Yang, B. Liu, B. Li, J. Zhang, W. Li, L. Wu, L. Feng, Applied Surface Science 367, 480-484 (2016) (DOI:10.1016/J.APSUSC.2016.01.224).
N. Kim, C. Park, J. Park, Journal of the Korean Physical Society 62(3), 502-507 (2013) (DOI:10.3938/jkps.62.502).
S. Tadashi, M. Sunao, M. Shigekazu, Japanese Journal of Applied Physics 16(5), 807 (1977).
A. Salavei, I. Rimmaudo, F. Piccinelli, A. Romeo, Thin Solid Films535, 257-260 (2013) (DOI:10.1016/j.tsf.2012.11.121).
J.A. Venables, G.D.T. Spiller, M. Hanbucken, Reports on progress in physics 47(4), 399 (1984).
D.M. Freik, Ya.S. Yavorskyi, V.Y. Potyak, R.S. Yavorskyi, Physics and Chemistry of Solid State 13(2), 509-511 (2012).
R. Yu. Petrus, H. A. Ilchuk, A. I. Kashuba, optical properties of CdS thin films, Journal of Applied Spectroscopy. 87 (1), 35-40 (2020) (DOI:10.1007/s10812-020-00959-7).
E. Akbarnejad, M. Ghoranneviss, S. Mohajerzadeh, M.R. Hantehzadeh, E. Asl. Soleimani, Journal of Physics D: Applied Physics 49(7), 5301 (2016).
K.S. Bindra, Nikhil Suri, R. Thangaraj, Chalcogenide Let. 3(9), 133-138 (2006).
L.I. Nykyruy, R.S. Yavorskyi, Z.R. Zapukhlyak, G. Wisz, P. Potera, Optical Materials 92, 319-329 (2019) (DOI:10.1016/j.optmat.2019.04.029).
H.H. Güllü, I. Candan, E. Coşkun, M. Parlak, Optik-International Journal for Light and Electron Optics 126(18), 1578-1583 (2015) (DOI:10.1016/J.IJLEO.2015.05.026).
M.M. Abd El-Raheem, H.M. Ali, N.M. El-Husainy, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials 11(6), 813 – 819 (2009).
J. Tauc (ed.), Amorphous and liquid semiconductors. Springer Science & Business Media, 2012.
C.V. Ramana, R.J. Smith, O.M. Hussain, Physica status solidi (a) 199(1), 4-6 (2003) (DOI:10.1002/pssa.200309009).
R. Yavorskyi, L. Nykyruy, G. Wisz, P. Potera, S. Adamiak, Sz. Górny, Applied Nanoscience 1-10 (2018) (DOI:10.1007/s13204-018-0872-z).
R. Swanepoel, Journal of Physics E: Scientific Instruments 17(10) 896-903 (1984) (DOI:10.1088/0022-3735/17/10/023).
R.R. Reddy, Y. Nazeer Ahammed, K. Rama Gopal, D.V. Raghuram, Optical Materials 10(2), 95-100 (1998) (DOI:10.1016/S0925-3467(97)00171-7).
J.D. Major, Semiconductor Science and Technology 31(9), 093001 (2016) (DOI:10.1088/0268-1242/31/9/093001).
G.A.N. Connell, A. Lewis, Physica status solidi (b) 60(1), 291-298 (1973) (DOI:10.1002/pssb.2220600132).
T.H. Myers, S.W. Edwards, J.F. Schetzina, Journal of Applied Physics 52, 4231-4237 (1981) (DOI:10.1063/1.329272).
U.P. Khairnar, D.S. Bhavsar, R.U. Vaidya, G.P. Bhavsar, Materials Chemistry and Physics 80(2), 421-427 (2003) (DOI:10.1016/s0254-0584(02)00336-x).
L.A. Kosyachenko, E.V. Grushko, X. Mathew, Solar Energy Materials and Solar Cells 96, 231–237 (2012) (DOI:10.1016/j.solmat.2011.09.063).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
