بررسي اثر شرايط ساخت و بازپخت بر خواص بلوري لايه نازك سولفيد كادميوم

Investigation the effect of fabrication and annealing conditions on crystal properties of CdS thin film

در این مقاله اثر شرایط ساخت و باز پخت بر خواص اپتیكی و بلوری لایه نازك كادمیوم بررسی شده است. لایه نازك كادمیوم سولفید به روش حمام شیمیایی بر وی زیرلایه های شیشه و كوارتز لایه نشانی شده است. ساختار بلوری لایه تولید شده برای غلظت های مختلف مواد اولیه و زمانهای بازپخت متفاوت با استفاده از آنالیز XRD بررسی شده است. نتایج نشان داد كه با افزایش زمان بازپخت به 10 دقیقه ساختار بلوری لایه به ساختار هگزاگونال تبدیل میشود. آنالیز AFM نشان داد كه پس از بازپخت اندازه دانه ها افزایش می یابد و طیف جذب نشان داد كه گاف اپتیكی كاهش می یابد. شرایط بهینه برای ساخت لایه نازك CdS برای كاربرد به عنوان لایه بافر در سلول های خورشیدی CIGS ساختار هگزاگونال و گاف 2/43 الكترون ولت ، دمای لایه نشانی 80 درجه سانتیگراد ، زمان بازپخت 10 دقیقه و دمای بازپخت 200 درجه سانتی گراد در اتمسفر هوا بدست آمد. C 211 در اتمسفر هوا بدست آمد.

In this paper, the effects of fabrication and annealing conditions on optical and structural properties of thin film cadmium sulfide were investigated. The CdS thin film was deposited on glass and quartz substrates using Chemical Bath Deposition method. Crystalline structure of the produced layer for different concentrations of precursors and annealing duration were analyzed using XRD. The results showed that by increasing annealing time to 10 minutes the crystalline structure transformed to hexagonal structure. AFM analysis revealed that after annealing procedure, the grain size increases and the absorption spectrum indicated a decrease in the optical band-gap. The hexagonal structure and band gap of 4.23 eV ,deposition temperature of 80 °C, annealing time of 10 min and annealing temperature of 200 °C at air atmosphere were obtained as optimum conditions for fabricating CdS thin film for application as buffer layer in CIGS solar cells.