Share
تحضير ودراسة مفرق هجين من مادة (CuInTe2) == Preparation and Study Heterojunction From CuInTe2 Material
Author name:
شيماء قاسم عبد الحسن
Supervisor name:
بشرى كاظم حسون الميالي | فلاح ابراهيم مصطفى العطار
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Doctorate
University:
University of Baghdad - Ibn Al-Haytham College Of Education For Pure Sciences - Physics Department
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
26T1864 - p.pdf
Abstract:
حضرت سبيكة CuInTe2(CIT) بطريقة التبخير الحراري في الفراغ بعد ها تم تحضير اغشية هذه المادة على قواعد من الزجاج بدرجات حرارة تلدين K((673,473 وسمك nm(900,600,300).تم فحص تركيب كل من سبيكة واغشية CIT المحضرة بظروف مختلفة بواسطة تقانة حيود الاشعة السينية .XRD وقد اظهرت نتائج حيود الاشعة السينية ان السبيكة وجميع الاغشية الملدنة عند درجة حرارة تلدين K(673 and 473) كانت تمتلك تركيبا متعدد التبلور من النظام الرباعي (Tetragonal) بالاتجاه البلوري السائد (112)، في حين كانت الاغشية المحضرة في درجة حرارة الغرفة (300)K ذات تركيب عشوائي. اما دراسة خصائص سطح اغشية CIT بواسطة مجهر القوة الذرية AFM فقد بينت زيادة الحجم الحبيبي مع زيادة كل من درجة حرارة التلدين والسمك.واظهرت القياسات البصرية لاغشية CIT انها تمتلك فجوة طاقة مباشرة، اذ تزداد فجوة الطاقة بزيادة درجة حرارة التلدين لجميع الاغشية المحضرة، وكذلك تم حساب النفاذية والثوابت البصرية مثل معامل الانكسار ومعامل الخمود وثابت العزل بجزئيه حقيقي والخيالي ضمن مدى الاطوال الموجيةnm (600 - 2700) .واظهرت نتائج الخصائص الكهربائية للاغشية المحضرة على قواعد الزجاج ان التوصيلية الكهربائية المستمرة D.C كانت تمتلك حاملات شحنة من النوع الموجب، وانها تزداد مع زيادة درجة حرارة التلدين لجميع الاغشية المحضرة في حين كانت تقل مع زيادة السمك .وان لهذه الاغشية طاقتي تنشيط، اي انها تملك اليتين للانتقال الالكتروني.كما بينت ايضا نتائج تاثير هول ان الاغشية كانت تمتلك حاملات شحنة من النوع (p - type).في هذا البحث ايضا تم تصنيع خلايا شمسية من ترسيب اغشية CITعلى قواعد سليكونية مكونة من المفارق الهجينةSi/CIT) ) الملدنة بدرجات حرارة وسمـــك مختلفة، واخرى على قواعد مكونة من زجاجFTO , ITO للمفارق الهجينة ITO/ CdS/ CIT)) و(FTO/CdS/CIT)، وكذلك ITO/ZnO/CdS/CIT)) و(FTO/ ZnO/CdS/CIT) المرسبة بطريقة التبخير الحراري . تم قياس سعة الانحياز العكسي كدالة لفولتية الانحياز عند التردد الافضل 10)KHz) وبينت هذه النتائج ان المفارق من النوع الحاد، كما قلت السعة بزيادة جهد الانحياز العكسي وهبوط جهد البناء الداخلي بزيادة درجة حرارة التلدين .واظهرت دراسة خواص (تيار - جهد) في حالة الاضاءة للمفارق الهجينة المحضرة بان افضل مفرق لتصنيع خلية شمسية على القواعد السليكونية كان للمفرق المحضر بسمك 600)nm (بدرجة حرارة تلدين (673)K. اذ بلغت الكفاءة التحويلية (%1.8) وعند طلاء هذه الخلية بطبقة مضادة للانعكاس من مادة TiO2 بسمك 600)nm) ازدادت الكفاءة لتصل الى (2.4%). | CuInTe2 (CIT) alloy prepared by thermal evaporation technique then prepared thin film from this alloy on glass substrate of different thickness (300,600 and 900 ±20)nm and at different annealing temperature (473 and 673)K.The structure of the alloy and CIT films which prepared at different deposition condition are examined using x - ray diffraction (XRD) technique.XRD analysis show that the alloy and the films prepared at (473 and 673)K have polycrystalline structure of tetragonal type with preferred orientation[112],while films prepared at R.T(300)K show amorphous structure. CIT films morphology were studied using AFM techniques, the results show that increase in grain size with increase thickness and annealing temperature .The optical measurement show that CIT films have a direct energy gap and it increase the increasing annealing temperature ,the transmittance and optical constant such as refractive index ,extinction coefficient and the dielectric constant with both part real and imaginary within the wavelengths in the range (600 - 2700)nm were calculated too.Electrical properties results for films prepared on glass substrate as a function of thickness and annealing temperature show that the electrical conductivity D.C were p - type and it with increasing annealing temperature while it decrease with increasing thickness, all films have two activation energies with two mechanisms of transport of free carriers .Hall effect results show that all films were p - type.In this research, fabrication solar cells from deposition CIT films with different thickness and different annealing temperature on silicon substrate (Si/CIT) heterojunction and another deposition on FTO,ITO substrate to fabricated solar cell from (ITO/CdS/CIT) ,) FTO/CdS/CIT) heterojunction and (ITO/ZnO/CdS/CIT) , (FTO/ZnO/CdS/CIT) heterojunction by using thermal evaporation technique.The C - V measurements as a function of reverse bias voltage at frequency (10KHz) show that the heterojunctions are abrupt type, the capacitance decrease as reverse bias voltage increase and the value of built - in potential decrease with increasing annealing temperature. The current - voltage characterization study for heterojunction prepared under illumination shows that the solar cell which have optimum condition deposition on silicon substrate with the thickness 600nm at annealing temperature 673K, have best efficiency (1.8%) among other cells, and after coating this cell by antireflection coating (TiO2) with thickness (600)nm, the value of efficiency increase to(2.4%)
