Sol-jel metodu ile polikristal heteroeklem güneş pili üretilmesi, yapısal, elektriksel ve optiksel özelliklerinin incelenmesi / Preparation and investigation of structural, electrical and optical properties of polycrystalline heterojunction solar cell by using the sol-gel method

Abstract

Bu çalışmada sol-jel daldırma yöntemiyle In2S3 ve CuInS2 ince film yarıiletkenleri oluşturuldu. Elde edilen filmlere, çözeltilerdeki Cu/In, S/In oranlarının ve tavlama sıcaklıklarının etkileri; x-ışını kırınımı analizi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı x-ışını spektrometresi (EDX), UV spektrometresi, dört nokta elektriksel ölçümü ve termoelektriksel ölçüm yöntemleriyle incelendi. XRD sonuçları, CuInS2 ve In2S3 filmlerinin sırasıyla (112) ve (109) karakteristik pikleri ile tetragonal yapıda olduklarını gösterdi. CuInS2 filmlerinde Cu/In oranının ve tavlama sıcaklığının artması ile kristalleşmenin arttığı ve buna bağlı olarak tanecik boyutlarının büyüdüğü gözlendi. UV spektrometresi sonuçlarına göre CuInS2 filmlerinin bant aralıkları 1.30 -1.44 eV aralığındadır. In2S3 filmlerinin bant değerleri ise 2.69 ? 2.87 eV aralığındadır. Termoelektriksel ölçüm sonuçları CuInS2 filmlerinin Cu/In oranına bağlı olarak n ve p tipi özellikte olduğunu göstermektedir. In2S3 filmleri sadece n-tipi özellik göstermiştir. Bu filmlerle yapılan güneş pili denemeleri sonucunda ITO kaplı cam altlıklar üzerine cam/ITO/n-In2S3/p-CuInS2/In heteroeklem cihazları oluşturuldu. Elde edilen güneş pillerinin açık devre voltajlarının (Vad) ve kısa devre akım yoğunluklarının (Jkd), ~ 250 mV ve ~ 10-1 mA/cm2 civarında olduğu gözlendi.