بهبود عملکرد سلول خورشیدی CuInS2 ساختهشده مبتنی بر محلول با بهینهسازی شرایط لایه نشانی فیلم جاذب
نویسندگان
1 محقق فرادکتری، بخش شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، تهران، ایران
2 محقق فرادکتری، دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، تهران، ایران
3 استادیار، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، مشکین دشت، البرز، ایران
4 استاد، دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، تهران، ایران
5 دانشجوی دکتری، پژوهشکده علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، تهران، ایران
doi
10.30501/jamt.2021.212974.1068چکیده
در این پژوهش، سلولهای خورشیدی لایهنازک (CIS)CuInS2 مبتنی بر محلول با ساختار glass/FTO/TiO2/In2S3/CIS/Carbon، از جوهر نانوذرات CIS ساخته شدند. تمامی لایههای سلول، به روش غیر خلاء و از محلول، لایهنشانی شدند. لایه جاذب CIS که مهمترین قسمت سلول را تشکیل میدهد به روش قطرهاندازی از جوهر نانوذرات CIS پخش شده در DMF و عملیات حرارتی در دمای 250 درجه سلسیوس، لایه نشانی شد. مشخصهیابی پراش پرتو ایکس (XRD) و جذب اپتیکی نشان داد که فیلم حاصل، خالص بوده و از بلورینگی مناسب و جذب بالا در ناحیه مرئی برخوردار است. تصاویر میکروسکوپی لایه CIS، وجود ترک و ناپیوستگی در لایه را نشان داد. ناپیوستگی و ترک در لایه جاذب، اثر مستقیمی بر عملکرد سلول دارد و مانع انتقال مناسب حاملهای بار است. غیریکنواختی در لایه جاذب، با کنترل فشار بخار حین حرارتدهی جوهر نانوذرات، کاهش یافت و در نتیجه، لایه جاذب پَکیدهتر شد. بهینهسازی شرایط لایهنشانی فیلم جاذب، به افزایش 136 درصدی در بازدهی سلول از 2/2 به 2/5 درصد منجر شد.
