بررسی ساختاری و الکتریکی لایه نانو ساختار cigs در سلولهای خورشیدی لایه نازک
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - پژوهشکده علوم نانو
- نویسنده مهرداد مهرجویی
- استاد راهنما مهرداد مرادی
- سال انتشار 1392
چکیده
یکی از تجهیزاتی که در تامین انرژی پاک به بشر کمک میکند سلولهای خورشیدی است. اما سلولهای خورشیدی cigs به دلیل آنکه عنصر ایندیوم در آن بکار رفته است، از انواع دیگر سلولهای خورشیدی پایدارتر است و همچنین قابل حمل و نسبتاً ارزانتر میباشد. در این تحقیق نکات مربوط به لایه‌نشانی مولیبدن که برای اتصال پشتی در سلول خورشیدی cigs بکار میرود، مورد توجه قرارگرفت و مشکلات اکسید شدن، ترکخوردگی و قطع شدن این لایه با بکار بردن تجهیزات خلاء مناسب برطرف شد. بطوریکه در فشار mbar 2-10 و دمای ℃ 500 لایهی مولیبدن اکسید نشد و ظاهر آن هیچگونه تغییر قابل توجهی نکرد. همچنین با بررسی بیشتر، ضخامت بهینهای برای لایههای عناصر مس، ایندیوم و گالیوم تعیین شد. تغییر ضخامت لایههای مس و ایندیوم در نوع رسانندگی در نیمرسانای cigs تغییر ایجاد میکند و تاثیر بسزایی در اندازهی دانههای بلور cigs دارد. با بهینهکردن ضخامت لایههای مس و ایندیوم، بلور cigs به حداقل نقص بلوری رسید. بطوریکه نتایج آنالیز دستگاه پراش پرتو ایکس (xrd) نشان دادند، قلههای مشخصهی مربوط به cigs بسیار تیز و بلند بودند. خصوصاً قلهی مربوط به صفحهی (112) بلور cigs به مقدار 2378 رسید، که مقدار قابل قبولی است. مشکل بزرگی که در طی ساخت لایهی cigs وجود داشت، عدم نفوذ سلنیوم کافی در بلور بود. بطوریکه با افزایش ضخامت لایهی سلنیوم نفوذ این عنصر در بلورcigs تغییر چشمگیری نداشت و باعث ظهور فازهای اضافی مثل cu2se در کنار بلورcigs میشد. بنابراین عمدهترین تحقیقات در فرایند ساخت روی مرحلهی لایه‌نشانی سلنیوم و بازپخت انجام شد و با اعمال تغییراتی در روش سلنایز منجر به نفوذ بیشتر سلنیوم در بلور cigs شد. این تغییرات شامل تغییر فاصلهی زیرلایه از بوته سلنیوم به مقدار cm 3 و تغییر فشار بخارسلنیوم درون سیستم سلنایز به اندازهی mbar 4 بود. همچنین شار عبوری گاز نیتروژن درون سیستم از sccm 20 به sccm 7 تغییر یافت تا بخار سلنیوم آرامتر از روی زیرلایه عبور کند و فرصت نشستن روی زیرلایه را داشته باشد. این تغییرات باعث شد که نسبت اتمی سلنیوم به کل فلزات دیگر، در بلور cigs از مقدار حدود 45/0 به مقدار مناسب 98/0 برسد. با انجام مرحلهی سلنایز به روشهای متفاوت، هر مرتبه علاوه بر اندازهگیری اندازه دانه مقاومت سطحی نیز اندازهگیری میشد. مقاومت سطحی نمونهای که نسبت اتمی سلنیوم به کل فلزات آن 98/0 بود اندازهگیری شد و معلوم گشت که برای این نمونه، مقاومت سطحی مقدار /□ω 71 را دارد.
منابع مشابه
شرایط بهینه سلنیومدار کردن در ساخت لایه نانو ساختار cigs بعنوان لایه جاذب در سلولهای خورشیدی لایه نازک
ساخت لایه جاذب cigs به روش دومرحله ای با لایه نشانی عناصر cu,ga,in به روش کندوپاش به ضخامت 700-400 نانومتر و سلنیوم دار کردن به روش نشست بخار شیمیایی و بررسی شرایط مختلف فرآیند در مرحله سلنیوم دار کردن جهت افزایش مقدار گالیوم و بهبود کریستالینیتی و تاثیر پارامترهای ان بر خواص اپتیکی، الکتریکی و ساختاری در جهت افزایش بازدهی سلول های خورشیدی لایه نازک مس گونه
تأثیر اتمسفر فرآیند پخت روی خواص الکتریکی و نوری لایه نازک نانو ساختار اکسید روی دارای آلایش آلومینیوم و تیتانیم
در این تحقیق لایه نازک نانو ساختار اکسید روی دارای آلایش آلومینیوم و تیتانیم (ATZO) به روش سل ژل تهیه گردید. آنالیز فازی توسط تکنیک پراش پرتو ایکس (XRD)، مشاهدات ریز ساختاری و آنالیز عنصری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و ابزار طیف سنج تفکیک انرژی (EDX) انجام شده و زبری سطح با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج XRD نشان داد که حضور اتمسفر احیا...
متن کاملبررسی تأثیر تابش لیزر بر خواص الکتریکی و ساختاری لایه های نازک zno
در این مقاله لایه نازک zno به روش سل ژل بر روی زیرلایه شیشه ساخته شده است. لایه های اولیه ابتدا در دمای 100 و ˚c 240 خشک و سپس در دماهای 300 ، 400 و ˚c 500 پخت شده اند. اندازه گیری مقاومت دو نقطه ای نشان می دهد که مقاومت الکتریکی لایه های آماده شده، بسیار زیاد است. تابش پرتو لیزر اگزایمر krf ( 248nm = λ ) با تعداد پالس 1000 ، فرکانس 1hz و انرژی 90mj/cm2 بر سطح لایه باعث کاهش مقاومت ...
متن کاملبررسی اثر غلظت وانادیوم بر خواص اپتیکی و الکتریکی لایه نازک نانو ساختار دی اکسید تیتانیوم تهیه شده به روش سل – ژل
در این پژوهش، لایه نازک دی اکسید تیتانیوم آلاییده شده با وانادیوم با غلظتهای مختلف ( 5/1،0 و 5 درصد وزنی) به روش سل-ژل بر روی زیرلایههای شیشهای رسوب داده شد. خواص ساختاری، آنالیز عنصری، الکتریکی، اپتیکی و زبری سطح لایههای نازک به ترتیب توسط روشهای XRD، DES، LCR meter، طیف سنجی UV-Vis و AFM مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج الگوی XRD نشان داد که لایههای نازک دارای ساختار پلی کریستالی تتراگونا...
متن کامللایهنشانی، مشخصه‌یابی و بررسی خواص الکتریکی نوری لایه نازک نانو ساختار اکسید روی آلاییده شده با منیزیم تهیه شده به روش سل – ژل
اکسید روی (ZnO) به عنوان ماده نیمه رسانا با شکاف نواری مستقیم و پهن، اهمیت زیادی در ساخت قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستورهای اثر میدانی و قطعات اپتو الکترونیکی نظیر دیود های نور گسیل و همچنین آشکار سازی نوری دارد. در این پژوهش با استفاده از لایه نشانی به روش سل – ژل، پوشش های لایه نازک از اکسید روی آلاییده شده با درصدهای مختلف منیزیم (6%، 8%، 10%) تولید شد. ایجاد لایه نازک به روش پوشش چرخشی...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - پژوهشکده علوم نانو
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023