Abstrakt

Untersuchung der strukturellen und optischen Eigenschaften von einphasigen Czts-Dünnfilmen, die durch Spin-Coating-Technik synthetisiert wurden

Jagdish Prasad1,2*, Yadava J1, Nehraa S1, Sharmaa H1, Singh M1

In der vorliegenden Arbeit werden Cu ₂ ZnSnS ₄ (CZTS)-Dünnfilme durch Spin-Coating-Verfahren hergestellt. Die Phasenreinheit des hergestellten Films wird durch Röntgendiffraktometer-Verfahren bestätigt. Der CZTS-Dünnfilm weist eine einphasige Kesteritstruktur mit einem dominanten Peak bei 28,7° auf, der der Ebene (112) entspricht, was auch durch den Raman-Peak bei 331 cm ^-1 bestätigt wird . Der Absorptionskoeffizient und die direkten Bandlückenwerte von 104 cm ^-1 bzw. 1,50 eV werden durch UV-sichtbare Spektralphotometer-Verfahren bestimmt. Die optischen Ergebnisse zeigen, dass der hergestellte Dünnfilm ideal für Solarzellenanwendungen geeignet ist. Die SEM-Bilder zeigen, dass ein gleichförmiger und homogener Film mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 36,0 nm hergestellt wird. Darüber hinaus bestätigen die durch AFM-Verfahren bestimmte Oberflächenmorphologie und -rauheit, dass ein glatter Dünnfilm aus CZTS hergestellt wird. Die Hall-Messungen zeigten eine p-Typ-Leitfähigkeit mit einer Trägerkonzentration von ~1,55×10 ¹⁶ cm ^-3 , einer Leitfähigkeit von ~65,08×10 ^-2 Ω ^-1 cm ^-1 und einer Hall-Mobilität von ~26,15 cm ² /Vs bei Raumtemperatur. Die vorliegende Forschungsarbeit liefert daher einen hochwertigen CZTS-Dünnfilm, der durch eine Sol-Gel-unterstützte Spin-Coating-Technik hergestellt wird, kostengünstig und auch für die Produktion im großen Maßstab geeignet ist.