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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2014

01.08.2014

Fabrication of Cu2ZnSnS4 absorber layers with adjustable Zn/Sn and Cu/Zn+Sn ratios

verfasst von: Bin Pan, Ming Wei, Weifeng Liu, Guoshun Jiang, Changfei Zhu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2014

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Abstract

In this work Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin films were successfully prepared by sulfurization of spin coated CuO + ZnO precursor films under Sn and S ambience with different time. Precursor films were synthesized using air-stable inks consist of carboxylate-capped metal oxide nanoparticles. The composition, microstructure and properties of CZTS thin films prepared with different sulfurization time were investigated using inductively coupled plasma-mass spectrometry, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy and UV–vis–NIR spectroscopy. The inductively coupled plasma-mass spectrometry results show that mole ratios of Zn/Sn and Cu/(Zn + Sn) in the films can be adjusted by controlling sulfurization time. A composition of Cu/Zn + Sn = ~0.8, and Zn/Sn = ~1.2 can be reached after sulfurizating with proper time. The influence of element composition change was also studied in our work using X-ray diffraction and Raman scattering. Two laser sources of 325 and 514 nm were involved in the Raman scattering analyze in order to identify secondary phases such as ZnS and Cu2−xS. The as-prepared CZTS films with a composition of Cu/Zn + Sn = ~0.8, and Zn/Sn = ~1.2 exhibit a direct optical band gap about 1.45 eV.

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Metadaten
Titel
Fabrication of Cu2ZnSnS4 absorber layers with adjustable Zn/Sn and Cu/Zn+Sn ratios
verfasst von
Bin Pan
Ming Wei
Weifeng Liu
Guoshun Jiang
Changfei Zhu
Publikationsdatum
01.08.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2014
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-014-2024-x

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