ผลของโปรไฟล์อุณหภูมิต่อองค์ประกอบและโครงสร้างผลึกของฟิล์มบาง Cu(In, Ga)Se2

Abstract

ได้เตรียมฟิล์มบาง Cu(In,Ga)Se2 ด้วยวิธีเคลือบจากไอกายภาพที่ระเหยจากระบบระเหยธาตุ 4 แหล่ง บนแผ่นกระจกโซดาไลม์ที่เคลือบโมลิบดีนัมหนา 0.5-1.0 ไมครอน นำฟิล์มบาง Cu(In,Ga)Se2 ที่เตรียมด้วยโปรไฟล์อุณหภูมิต่างๆ กันไปศึกษาลักษณะเฉพาะ โดยการวัด โครงสร้างผลึกของฟิล์มด้วยวิธีการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ การตรวจสอบลักษณะผิวหน้าด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน หาองค์ประกอบของฟิล์มด้วยวิธี Energy-Dispersive X-Ray Spectrometry พบว่า ฟิล์มบาง Cu(In,Ga)Se2 มีขนาดเกรนตั้งแต่เล็กถึงใหญ่ประมาณ 1.5 ไมครอน สัดส่วนองค์ประกอบของธาตุ 0.28 <= Cu/(In+Ga) <= 1.48 และ 0.11 <= Ga/(In+Ga) <= 0.79 โครงสร้างผลึกเป็นแบบชาลโคไพไรต์ มีค่าคงตัวแลตติช a = 5.6468-5.7716 A และ c = 11.430-11.704 A สมบัติต่างๆของฟิล์มบาง Cu(In,Ga)Se2 ขึ้นกับโปรไฟล์อุณหภูมิที่ใช้เตรียมอย่างมาก ได้ทดสอบฟิล์มบาง Cu(In,Ga)Se2 โดยเตรียมให้เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ มีโปรไฟล์อุณหภูมิที่ใช้ในการเตรียมดังนี้ Cu=1026 ํC, In=725 ํC, Ga=590 ํC, Se=183 ํC, t1=12 m และ t2=15 m จากการวัดลักษณะเฉพาะของกระแสและความต่างศักย์ของเซลล์แสงอาทิตย์ โครงสร้าง Ni(Al)Ni/ZnO(Al)/CdS/Cu(In,Ga)Se2/Mo/SLG โดยวัดที่การฉายแสงมาตรฐาน AM 1.5 ความเข้ม 100 mW/cm2 เซลล์ที่ดีที่สุดซึ่งมีพื้นที่ 0.46 cm2 มีประสิทธิภาพการแปลง พลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า 10.6% ความต่างศักย์วงจรเปิด 0.52 โวลต์ กระแสไฟฟ้าลัดวงจร 32.1 mA/cm2 และ ฟิลแฟคเตอร์ 63.3%