بررسی خواص نوری، ساختاری و الکتریکی لایه نازک In2S3 به روش اسپری گرماکافت تحت تاثیر دما و نمک ایندیوم

لایه انتقال دهنده الکترون ETL ، نقش اساسی درکارایی سلول خورشیدی ایفا می کند. درسال های اخیر In2S3 به عنوان ETL درسلول های خورشیدی لایه نازک CZTS,Se ,CIGS,Se و پروسکایتی موردتوجه بوده است. لذا در این پژوهش از روش ارزان اسپری گرماکافت به منظور ساخت لایه های In2S3 استفاده گردیده است. سپس تاثیر دما و نوع نمک ایندیوم بر ویژگی های الکتریکی، نوری، ساختاری و مورفولوژی لایه های In2S3 اسپری شده بررسی شده است. برای این منظورازطیف سنجی های شناسایی شامل پراش اشعه ایکس XRD، میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی FESEM با قابلیت آنالیزعنصری EDS ، طیف سنجی عبوری UV-Vis ، آنالیز الکتروشیمیایی موت شاتکی و مقاومت سنجی به روش پروب چهارنقطه ای استفاده شده است . بنابرنتایج حاصل ، تغییر پیش ماده ایندیوم نمک کلریدی، نیتراتی و استاتی بر بلورینگی و ویژگی های مورفولوژیکی اثرگذار است. لایه های حاصل از نمک استات ایندیوم درمقایسه با دو پیش ماده دیگر بشدت متخلخل هستند. درحالی که بهترین بلورینگی و کمترین مقاومت الکتریکی صفحه ای با پیش ماده کلریدی بدست آمده است . بعلاوه مقدار مقاومت صفحه ای با افزایش دمای لایه نشانی بطورقابل ملاحظه ای کاهش می یابد. اگرچه لایه های In2S3 همگی دارای رسانایی نوع n و گاف انرژی غیرمستقیم eV2 ~هستند اما سطوح انرژی ساختار نواری باتغییرپیش ماده ایندیم تغییر می کند.ازطرفی، چگالی حامل های اکثریت الکترون نیز از cm-3 1017 × 1/ 2 تا cm-3 1019 × 9/2 باتغییردماونوع پیش ماده قابل تغییراست . بیشترین میزان چگالی حامل ها مربوط به لایه های حاصل از پیش ماده استاتی در دمای °C 420 است.