ساخت و مطالعه خواص ساختاري و اپتيكي ساختار دولايه اي تلوريد كادميوم/ سولفيد كادميوم بر روي زيرلايه ITO

fabrication and investigation on structural and optical properties of CdS/CdTe bilayer structuer on ITO substrate

در اين پژوهش به ساخت و مطالعه خواص ساختاري و اپتيكي، نحوه رشد لايه‌ها و بازده كوانتومي ساختار دولايه اي تلوريد كادميوم/ سولفيد كادميوم بر روي زيرلايه ITO جهت ساخت سلول‌هاي خورشيدي پايه تلوريد كادميوم پرداخته شده است. دولايه‌اي اشاره شده به كمك روش لايه‌نشاني فيزيكي در فاز بخار (PVD) ساخته شد. به منظور يافتن ساختار بلوري مربوط به هركدام از لايه ها و يا مشاهده فاز جديد تشكيل شده در قسمت سطح مشترك آنها، از آزمون پراش اشعه X استفاده گرديد. به كمك اين آزمون فاز سه تايي CdTe1-xSx در°89/95= Ө2 مشاهده گرديد كه به نفوذ كردن دو لايه در همديگر ارتباط داده شده است. مطالعات اپتيكي، تغيير ميزان عبوردهي نور را در مقايسه با نمونه تلوريد كادميوم خالص نشان مي دهد. يكنواختي سطح نمونه ها، اندازه ضخامت آنها و بررسي ريخت ستون‌هاي رشد يافته به كمك آزمون FESEM بررسي گرديد. تصاوير FESEM نشان داد كه رشد لايه‌ها يكنواخت و به صورت ستوني هستند. بازدهي كوانتومي نشان داد كه طي پديده فوتوولتائيك، همه فوتون ها با طول موج 800 نانومتر مي توانند هر كدام يك الكترون توليد نمايند. بررسي نمودار I-V ساختار دو لايه‌اي ساخته شده بازدهي سلول 4/1 درصد و ضريب پري 0/65 را نشان مي‌دهد.

In this investigation, fabrication and investigation on structural and optical properties, the layer growth and quantum efficiency of CdS/ CdTe bi-layer structure on ITO substrate for the production of cadmium telluride- base solar cells are dealt with. The mentioned bi-layer was made by using physical vapor deposition (PVD) method. In order to find the crystal structure of the individual layers or observation of new phase formed at their interface, X-ray diffraction analysis was used. With the help of this analysis, CdTe1-xSx ternary phase was observed at 2Ө=89.95° which has been attributed to the inter diffusion of the two layers. Optical studies show the change in optical transmission compared to the pure cadmium telluride. The surface uniformity and thickness of the specimens and morphology of the grown columns were investigated by FESEM analysis. The FESEM images showed that the layers growth was in uniform columnar form. Quantum efficiency showed that during photovoltaic phenomenon, all photons with a wavelength of 800 nm can produce either an electron. I-V plot study of the prepared bi-layer structure shows a cell efficiency of 1.4 percent and fill factor of 0.65.