Publicação
Influência da sulfurização nas propriedades físicas de filmes de CZTS
| Resumo: | Neste trabalho estudam-se filmes finos de Cu2ZnSnS4 (CZTS) no sentido de avaliar a influência das condições de sulfurização (temperatura, tempo e massa de enxofre) nas propriedades físicas destes filmes, de forma a otimizar a sua utilização como camada absorvente em células solares. As estruturas precursoras foram crescidas através da deposição de oito períodos constituídos por camadas de precursores binários (CuS e SnS2) e de Zn. A análise morfológica, estrutural e ótica foi realizada com base nas técnicas de SEM, EDS, DRX, espetroscopia Raman, eletroluminescência e fotoluminescência. Observou-se que as amostras sulfurizadas a temperaturas mais elevadas e maiores massas de enxofre apresentam um maior tamanho de grão dos cristais de CZTS. A análise estrutural permitiu verificar que a fase dominante em todas as amostras estudadas é o CZTS. O estudo de fotoluminescência da amostra com maior tamanho de grão e eficiência mais elevada mostrou que a banda dominante corresponde à recombinação radiativa de eletrões localizados nas caudas da banda de condução e buracos localizados em defeitos aceitadores. Foi estimada uma energia de ionização do nível aceitador de 284±8 meV e uma profundidade de 22±1 meV para o nível de energia dos eletrões nas caudas da banda de condução. Os mecanismos de desexcitação não radiativa foram atribuídos a dois canais, um envolvendo um nível discreto e outro uma banda. |
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| Autores principais: | Sousa, Rafael de Andrade |
| Assunto: | Engenharia física Células solares Fotoluminescência Filmes finos de multicamadas |
| Ano: | 2013 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Aveiro |
| Idioma: | português |
| Origem: | RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro |
| Resumo: | Neste trabalho estudam-se filmes finos de Cu2ZnSnS4 (CZTS) no sentido de avaliar a influência das condições de sulfurização (temperatura, tempo e massa de enxofre) nas propriedades físicas destes filmes, de forma a otimizar a sua utilização como camada absorvente em células solares. As estruturas precursoras foram crescidas através da deposição de oito períodos constituídos por camadas de precursores binários (CuS e SnS2) e de Zn. A análise morfológica, estrutural e ótica foi realizada com base nas técnicas de SEM, EDS, DRX, espetroscopia Raman, eletroluminescência e fotoluminescência. Observou-se que as amostras sulfurizadas a temperaturas mais elevadas e maiores massas de enxofre apresentam um maior tamanho de grão dos cristais de CZTS. A análise estrutural permitiu verificar que a fase dominante em todas as amostras estudadas é o CZTS. O estudo de fotoluminescência da amostra com maior tamanho de grão e eficiência mais elevada mostrou que a banda dominante corresponde à recombinação radiativa de eletrões localizados nas caudas da banda de condução e buracos localizados em defeitos aceitadores. Foi estimada uma energia de ionização do nível aceitador de 284±8 meV e uma profundidade de 22±1 meV para o nível de energia dos eletrões nas caudas da banda de condução. Os mecanismos de desexcitação não radiativa foram atribuídos a dois canais, um envolvendo um nível discreto e outro uma banda. |
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