TEM of Chromium doped Zinc Sulfide Thin Films for Solar Cell Applications.

摘要

To Cr dopede ZnS tynnfilmer grodd ved forskjellig temperatur har blitt undersøkt med transmisjons elektronmikroskopi. Krystallstrukturen til filmene ble undersøkt med høyoppløsningsbilder og diffraksjonsmønstre. Begge prøvene er sterkt teksturerte i [111]-retningen i zinc blende, men består av veldig små korn med små avvik i orientering, typisk mindre enn 1-2 grader. Avvikene er større i prøven som er grodd ved høyere temperatur. Prøven som er grodd ved høyere temperatur ble undersøkt grundigere, og fast fourier transform ble brukt for å analysere høyoppløsningsbilder. Dette, sammen med diffraksjonsmønstre, viste at strukturen hovedsakelig er zinc blende, med en blanding av wurtzite og to forskjellige polytyper.Krominnholdet ble undersøkt med røntgenspektroskopi og elektron energitap spektroskopi. Krominnholdet ble funnet av røntgenspektroskopi å være $4. 00% pm 0. 02%$ i prøven som var grodd ved lavere temperatur, og $6. 66% pm 1. 00%$ i prøven grodd ved høyere temperatur. Både røntgenspektroskopi og elektron energitap spektroskopi viser at krom er tilstede i hele filmen, men at det er inhomogent fordelt. Det ble funnet en sammenheng mellom kromkonsentrasjon og sinkkonsentrasjon. I områder der kromkonsentrasjonen var høyere, var sinkkonsentrasjonen lavere, og omvendt.ZnS:Cr er en god kandidat for å få gjennomført mellombånds solceller. Dog viser filmene i dette studiet for mange defekter som vil redusere effektiviteten til en eventuell solcelle. Filmene trenger å bli videreutviklet for å oppnå den høye effektiviteten som er mulig med mellombånd solceller.