بررسی تاثیر زیرلایه های انعطاف پذیر Al و PET در خواص ساختاری و اپتیکی لایه های جاذب CuInS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 انشیار فیزیک.دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشیار فیزیک.دانشگاه صنعتی شاهرود

3 دانشیار شیمی .دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

لایه های جاذب بر پایه (CuInS(CIS توجهات زیادی را به دلیل گاف نواری مناسب و جذب بالای اپتیکی به خود اختصاص داده اند. در کنار آن، استفاده از زیرلایه های انعطاف پذیر در ساخت سلول های خورشیدی می تواند مزیت استفاده از این لایه های جاذب را مضاعف کند. سلول های خورشیدی بر پایه لایه جاذب CIS، در نتیجه بازده بالا، هزینه ساخت پایین و کاربریهای گوناگون توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. این لایه ها می توانند بر روی زیرلایه های فلزی یا پلی مری با استفاده از روش های متفاوت لایه نشانی شوند. بازده نهایی قطعه به انتخاب زیرلایه و روش لایه نشانی بستگی خواهد داشت. در این تحقیق خواص ساختاری و اپتیکی لایه های جاذب CIS بر روی زیرلایه های انعطاف پذیر آلومینیوم و پلی مر مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده، با تغییر زیرلایه از آلومینیوم به پلیمر مقدار اندازه بلورک و کرنش مربوط به لایه CIS تغییر کرده است. این تغییرات را احتمالا بتوان با ضریب انبساط حرارتی آلومینیوم و پلیمر نسبت به لایه CIS مرتبط دانست. علاوه بر این، استفاده از زیرلایه آلومینیوم سبب کاهش مقاومت (افزایش رسانندگی) لایه جاذب CIS شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Al and PET flexible substrate effects on structural and optical properties of the absorber layer CIS

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hosein Amerioun 1
  • Mohammad Ebrahim Ghazi 2
  • Morteza Izadifard 2
  • Bahram Bahramian 3
چکیده [English]

Due to the proper direct ban gap and high absorption coefficient of CuInS(CIS) absorber layer, this layers devoted much attention to itself. Beside of this, using of flexible substrates in solar cell fabrication, cause to increase the benefit of CIS usage. The solar cell based on CIS, due to their high conversion efficiency, their low cost potential and the many application possibilities are very attractive. They can be grown on metal or polymer substrate with a variety of deposition methods. The conversion efficiency depends on the choice of the substrates and of the processing technology. In this research, we prepare and characterize structural and optical properties of CIS absorber layers on Al and polymer as tow flexible substrate. As the results, by changing the substrate from Aluminum to Polymer, the crystalline size and strain of CIS layers were changed. These changes are probably related to coefficient of thermal expansion of Aluminum, polymer substrates and CIS layer. In addition, Aluminum substrate can decrease resistivity (increase conductivity) of CIS absorber layer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sol-gel
  • Absorber layer
  • Cu chalcopyrite
  • Solar cell
[[1]] D. Brémaud, D. Rudmann, M. Kaelin, K. Ernits, G. Bilger, M. Döbeli, H. Zogg, and A.  N. Tiwari; “Flexible Cu(In,Ga)Se2 on Al foils and the effects of Al during chemical bath deposition”; Thin Solid Films 515 (2007) 5857-5861.

 [[1]] P. Jackson, P. O. Grabitz, A. Strohm, G. Bilger, and H. W. Schock; proceeding 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference (2004) 1936-1938.

 

[[1]] J. Tuttle, A. Szalaj, and J. Keane; Proceedings 28th IEEE photovoltaic Specialists Conference (2000) 1042-1045.

 

[[1]] C. Kaufmann, A. Neisser, R. Klenk, and R. Scheer; Material research Society Symposium Proceedings 865 (2005) 1-6.

 

[[1]] D. Brémaud and A. N. Tiwari, "Flexible Cu(In,Ga)Se2 solar cells and technologies", Proceedings22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, Milano (2007).

[[1]] F. Kessler and  D. Rudmann; Solar Energy 77 (2004) 685-695.

[[1]] Y. T. Prabhu, K. V. Rao,V. S. Sai Kumar, and B. S. Kumari; “X-Ray Analysis by Williamson-Hall and Size-Strain Plot Methods of ZnO Nanoparticles with Fuel Variation”; World Journal of Nano Science and Engineering 4 (2014) 21-28.

[[1]] G. Brandt, A. Räuber, and J. Schneider; “ESR and x-ray analysis of the ternary semiconductors CuAlS2, CuInS2 and AgGaS2”; Solid State Communications 12 (1973) 481-483.

[[1]] H. W. Spiess, U. Haeberlen, G. Brandt, A. Rauber, and J. Schnei der; Phys. Stat. Sol. B 62 (1974) 183.

[[1] ] T. Sebastian, R. Jayakrishnan, C. Sudha Kartha, and K. P. Vijayakumar, “Characterization of Spray Pyrolysed CuInS2Thin Solid Films 6 (2009) 1-6.