بررسی اثر دما و زمان بر سنتز و تحولات فازی ذرات کالکوپریتی CuInS2 (CIS) به روش هیدروترمال

در این پژوهش اثر دما و زمان واکنش بر سنتز ذرات کالکوپریت ( CuInS2 ( CIS به منظور کاربرد در لایه جاذب سلول های خورشیدی لایه نازک و تحولات فازی آن به کمک روش هیدروترمال مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور برای انجام فرآیند هیدروترمال از پیش ماده های نمک کلرید مس || آبدار، نمک کلرید ایندیوم آبدار و تیواوره به ترتیب به عنوان منابع تامین کننده مس، ایندیوم و گوگرد با نسبت های مولی 2 : 1 : 1 و حلال آب دیونیزه بدون استفاده از هیچگونه قالب یا عامل فعال کننده سطحی (سورفکتانت) در دما (140 و 180 درجه سانتی گراد) و زمان های مختلف ( 4 تا 20 ساعت ) سنتز انجام شد. در نهایت به منظور شناسایی خواص پودر نهایی از آنالیزهای پراش پرتو ایکس XRD، میکروسکوپ الکترونی روبشی با گسیل میدانی FESEM و طیف سنجی بازتاب بخشی DRS استفاده شد. پودر CIS کالکوپریت تک فاز (در محدوده دقت XRD) در زمان 20 ساعت و دمای 180 درجه سانتی گراد سنتز شده و توسط XRD تایید شد. مورفولوژی ذرات به صورت گل شکل با میانگین اندازه 5 تا 6 میکرون و میانگین ضخامت گلبرگهای 40 نانومتر توسط آنالیز FESEM مشاهده شد و انرژی باند ممنوعه ذرات مقدار 1 / 5 الکترون ولت توسط آنالیز DRS بدست آمد که در محدوده مناسب برای جذب انرژی نور خورشید برای کاربرد در سلول های خورشیدی مناسب است.

Keywords:

CIS , Culns2 , نیم رسانای I - III - VI2 , هیدروترمال , سلول خورشیدی لایه نازک سلول خورشیدی لایه نازک