بررسی خداص ساختاری ، اپتیکی و الکتریکی لایه های ۳S۲Inلایه نشانی شده به روش اسپری پیرولیزبه عنوان لایه انتقال دهنده الکترون درسلولهای خورشیدی

Abstract

درسلدلهایخدرشیدی،لایه انتقال دهنده الکترون (ETL )نقش حیاتی در استخراج مدثر حاملها و دستیابی به عملکرد بهتر ایفا میکند. اخیرا لایههای نیمههادی ندع nکه به روشهای ساده، سریع و ارزان شیمیایی ساخته میشدند مدرد تدجه محققین قرار گرفته است.دراینپژوهشخداص ندری و الکتریکی لایههای 3S2Inتهیه شده به روش اسپری پیرولیز در دمای 0C°C035مدرد بررسی قرار گرفته است. محلدل آبی حاوی نم ایندیدم استات وتیدره به عندان پیشماده می باشدو تاثیر نسبت مدلیسدلفدر به ایندیدم (مقادیر6،4و8) بر روی خداص ندری، الکتریکی و مدرفدلدژیکی لایهها مطالعه شد. برطبق نتایج XRD، لایههای نازکحاصل، دارای بلدرینگی اندک با جهتگیری ترجیحی (0012 )درساختار بلدری3S2In-βتتراگدنال هستند(شکل 1-الف). براساس نتایج طیفسنجی Vis-Uv ،همه لایهها دارای عبدر بالای70%درناحیه طیف مرئی بدده (شکل 1-ب) و با افزایش میزان سدلفدراز4به 8، گاف انرژی از 3/2تا eV6/2برای گذارمستقیم واز80/1تا eV87/1برای گذارغیرمستقیم تغییر میکند(شکل 1-ج و د).بررسی مدرفدلدژی تدسط تصاویر FESEM، نشان میدهد که لایهها دارایساختاری بسیارریزدانه و اسفنجی -شکلهستند(شکل 1-ه).به نظر میرسد تغییر میزان سدلفدر به طدرکلی برروی ویژگی های ساختاری،مدرفدلدژیکیوندریلایههای3S2Inچندانتاثیرگذارنیست اما به طدر تجربی در کار ما ثابت گردید که افزایش تیدره در محلدل پیشماده به پایداری آن و انحلال بهتر نم کم شایانی مینماید. دربررسیهای الکتریکی انجام شدهبه کم آنالیز مدت شاتکی، رسانش ندع nباتدجه به شی مثبتمنحنیدرناحیهخطی،تایید میگردد .همچنینپتانسیلندارتخت، لبه ندار هدایت و ندار ظرفیتوچگالی حاملهای اکثریت DNمحاسبه شد (شکل 2–ب). مقایسهشی نمددارهای مدت شاتکی نشان میدهد که تغییر مقدار تیدره بر چگالی حاملهای دهنده چندان تاثیرگذارنبدده وبرای تمام نمدنه ها مقداربدست آمده ازمرتبه)3-Cm(1810می باشدکهبرایلایهETLمقداریمطلدباست