Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 10/2014

01.10.2014

Raman, photoluminescence analysis on Cu(InAl)Se2 thin films and the fabrication of Cu(InAl)Se2 based thin film solar cells

verfasst von: Balakrishnan Kavitha, Muthusamy Dhanam

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 10/2014

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Cu(InAl)Se2 (CIAS) thin films have been prepared by chemical bath deposition technique. Thickness of the prepared films has been measured by gravimetric technique. The structure, composition and optical transition as well as bandgap have been estimated by X-ray diffraction, energy dispersive X-ray analysis and spectrophotometer analysis. Raman analysis has been made on the prepared CIAS thin films to assign the fundamental lattice mode and to confirm the films crystallinity and stoichiometry. PL analysis has been carried out to find the effective mass of holes and electron, dielectric constant, the involved defects and their activation energy. Cu(InAl)Se2-based solar cells with different types of buffer layers such as CdS, CdS:Cu, CdS:In were fabricated. The current and voltage were measured using an optical power meter and an electrometer and the fabricated solar cells were illuminated using 100 mW/cm2 white light under AM1 conditions.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat A.V. Postnikov, M.V. Yakushev, Thin Solid Films 451–452, 141 (2004)CrossRef A.V. Postnikov, M.V. Yakushev, Thin Solid Films 451–452, 141 (2004)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat V.K. Gandotra, K.V. Ferdinand, C. Jagadish, A. Kumar, P.C. Mathur, Phys. State Solidi A 98, 595 (1986)CrossRef V.K. Gandotra, K.V. Ferdinand, C. Jagadish, A. Kumar, P.C. Mathur, Phys. State Solidi A 98, 595 (1986)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat K.L. Chopra, S.R. Das, Thin Film Solar Cells (Plenum, New York, 1983), p. 417CrossRef K.L. Chopra, S.R. Das, Thin Film Solar Cells (Plenum, New York, 1983), p. 417CrossRef
5.
Zurück zum Zitat J.L. Shay, J.H. Wernick, Ternary Chalcopyrite Semiconductors: Growth, Electronic Properties, and Applications (Pergamon, Oxford, 1975) J.L. Shay, J.H. Wernick, Ternary Chalcopyrite Semiconductors: Growth, Electronic Properties, and Applications (Pergamon, Oxford, 1975)
6.
Zurück zum Zitat Y. Tanaka, N. Akema, T. Morishita, D. Okumura, K. Kushiya, in Conference Proceedings of 17th EC Photovoltaic Solar Energy Conference, (WIP, Munich, 2001) p. 989 Y. Tanaka, N. Akema, T. Morishita, D. Okumura, K. Kushiya, in Conference Proceedings of 17th EC Photovoltaic Solar Energy Conference, (WIP, Munich, 2001) p. 989
8.
Zurück zum Zitat B.M. Basol, V.K. Kapur, A. Halani, C.R. Leidholm, J. Sharp, J.R. Sites, A. Swartzlander, R. Matson, H. Ullal, J. Vac. Sci. Technol. A 14, 2251 (1996)CrossRef B.M. Basol, V.K. Kapur, A. Halani, C.R. Leidholm, J. Sharp, J.R. Sites, A. Swartzlander, R. Matson, H. Ullal, J. Vac. Sci. Technol. A 14, 2251 (1996)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat M. Marudachalam, R.W. Birkmire, H. Hichri, J.M. Schultz, A. Swartz-lander, M.M. Al-Jassim, J. Appl. Phys. 82, 2896 (1997)CrossRef M. Marudachalam, R.W. Birkmire, H. Hichri, J.M. Schultz, A. Swartz-lander, M.M. Al-Jassim, J. Appl. Phys. 82, 2896 (1997)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M.W. Haimbodi, E. Gourmelon, P.D. Paulson, R.W. Birkmire, W.N. Shafarman, in 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, (Alaska, USA, 2000), p. 454 M.W. Haimbodi, E. Gourmelon, P.D. Paulson, R.W. Birkmire, W.N. Shafarman, in 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, (Alaska, USA, 2000), p. 454
11.
12.
Zurück zum Zitat B. Kavitha, M. Dhanam, J. Ceram. Process. Res. 10, 652 (2009) B. Kavitha, M. Dhanam, J. Ceram. Process. Res. 10, 652 (2009)
13.
Zurück zum Zitat I. Repins, M.A. Contreras, B. Egaas, C. DeHart, J. Scharf, C.L. Perkins, B. To, R. Noufi, Prog. Photovolt. Res. Appl. 16, 235 (2008)CrossRef I. Repins, M.A. Contreras, B. Egaas, C. DeHart, J. Scharf, C.L. Perkins, B. To, R. Noufi, Prog. Photovolt. Res. Appl. 16, 235 (2008)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat E. Itoh, O. Saitoh, M. Kita, H. Nagamori, H. Oike, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 50, 119 (1998)CrossRef E. Itoh, O. Saitoh, M. Kita, H. Nagamori, H. Oike, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 50, 119 (1998)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Dhananjay, J. Nagaraju, S.B. Krupanidhi, Solid State Commun. 127, 243 (2003)CrossRef Dhananjay, J. Nagaraju, S.B. Krupanidhi, Solid State Commun. 127, 243 (2003)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat E. Halgand, J.C. Bernede, S. Marsillac, J. Kessler, Thin Solid Films 480–481, 443 (2005)CrossRef E. Halgand, J.C. Bernede, S. Marsillac, J. Kessler, Thin Solid Films 480–481, 443 (2005)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat S. Jost, F. Hergert, R. Hock, M. Purwins, R. Enderle, Phys. Status Solidi A 203(11), 2581 (2006)CrossRef S. Jost, F. Hergert, R. Hock, M. Purwins, R. Enderle, Phys. Status Solidi A 203(11), 2581 (2006)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat G. Zoppi, I. Forbes, P. Nasikkar, R. Miles, in 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference, Dresden, Germany, 1998 (2006) G. Zoppi, I. Forbes, P. Nasikkar, R. Miles, in 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference, Dresden, Germany, 1998 (2006)
19.
Zurück zum Zitat B. Munir, R.A. Wibowo, E.S. Lee, K.H. Kim, Solid State Phenom. 124–126, 931 (2007)CrossRef B. Munir, R.A. Wibowo, E.S. Lee, K.H. Kim, Solid State Phenom. 124–126, 931 (2007)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat G. Zoppi, I. Forbes, P. Nasikkar, R. W. Miles, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1012, Y12–02 (2007) G. Zoppi, I. Forbes, P. Nasikkar, R. W. Miles, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1012, Y12–02 (2007)
21.
Zurück zum Zitat J.H. Yun, R.B.V. Chalapathy, J.C. Lee, J.S. Song, K.H. Yoon, Solid State Phenom. 124–126, 976 (2007) J.H. Yun, R.B.V. Chalapathy, J.C. Lee, J.S. Song, K.H. Yoon, Solid State Phenom. 124–126, 976 (2007)
22.
23.
Zurück zum Zitat P.D. Paulson, M.W. Haimbodi, S. Marsillac, R.W. Birkmire, W.N. Shafarman, J. Appl. Phys. 91, 10153 (2002)CrossRef P.D. Paulson, M.W. Haimbodi, S. Marsillac, R.W. Birkmire, W.N. Shafarman, J. Appl. Phys. 91, 10153 (2002)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat S. Marsillac, P.D. Paulson, M.W. Haimbodi, R.W. Birkmire, W.N. Shafarman, Appl. Phys. Lett. 81, 1350 (2002)CrossRef S. Marsillac, P.D. Paulson, M.W. Haimbodi, R.W. Birkmire, W.N. Shafarman, Appl. Phys. Lett. 81, 1350 (2002)CrossRef
25.
27.
Zurück zum Zitat Y.B.K. Reddy, V.S. Raja, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90, 1656 (2006)CrossRef Y.B.K. Reddy, V.S. Raja, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90, 1656 (2006)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Y.B.K. Reddy, V.S. Raja, B. Sreedhar, J. Phys. D Appl. Phys. 39, 5124 (2006)CrossRef Y.B.K. Reddy, V.S. Raja, B. Sreedhar, J. Phys. D Appl. Phys. 39, 5124 (2006)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat S. Yamada, K. Tanaka, T. Minemoto, H. Takakura, J. Cryst. Growth 311, 731–734 (2009)CrossRef S. Yamada, K. Tanaka, T. Minemoto, H. Takakura, J. Cryst. Growth 311, 731–734 (2009)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat K. Srinivas, J.N. Kumar, G.H. Chandra, S. Uthanna, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 17, 1035 (2006)CrossRef K. Srinivas, J.N. Kumar, G.H. Chandra, S. Uthanna, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 17, 1035 (2006)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat B. Munir, R.A. Wibowo, E.S. Lee, K.H. Kim, J. Ceram. Proc. Res. 8(4), 252 (2007) B. Munir, R.A. Wibowo, E.S. Lee, K.H. Kim, J. Ceram. Proc. Res. 8(4), 252 (2007)
32.
Zurück zum Zitat Y. Shi, Z. Jin, C. Li, H. An, J. Qiu, Appl. Surf. Sci. 252, 3737 (2006)CrossRef Y. Shi, Z. Jin, C. Li, H. An, J. Qiu, Appl. Surf. Sci. 252, 3737 (2006)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat M. Dhanam, R. Balasundaraprabhu, S. Jayakumar, P. Gopalakrishnan, M.D. Kannan, Phys. Status Solidi 191, 149 (2002)CrossRef M. Dhanam, R. Balasundaraprabhu, S. Jayakumar, P. Gopalakrishnan, M.D. Kannan, Phys. Status Solidi 191, 149 (2002)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat N.M. Shah, J.R. Ray, K.J. Patel, V.A. Kheraj, M.S. Desai, C.J. Panchal, B. Rehani, Thin Solid Films 517, 3639 (2009)CrossRef N.M. Shah, J.R. Ray, K.J. Patel, V.A. Kheraj, M.S. Desai, C.J. Panchal, B. Rehani, Thin Solid Films 517, 3639 (2009)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat S. Agilan, D. Mangalaraj, S.K. Narayandass, S. Velumani, A. Ignatiev, Vacuum 81, 813 (2007)CrossRef S. Agilan, D. Mangalaraj, S.K. Narayandass, S. Velumani, A. Ignatiev, Vacuum 81, 813 (2007)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat S. Agilan, D. Mangalaraj, S.K. Narayandass, G. Mohan Rao, Phys. B 365, 97 (2005)CrossRef S. Agilan, D. Mangalaraj, S.K. Narayandass, G. Mohan Rao, Phys. B 365, 97 (2005)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat K.K. Chattopadhyay, I. Sanyal, S. Chaudhuri, A.K. Pal, Vacuum 42, 915 (1991)CrossRef K.K. Chattopadhyay, I. Sanyal, S. Chaudhuri, A.K. Pal, Vacuum 42, 915 (1991)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat B. Munir, R.A. Wibowo, E.S. Lee, K.H. Kim, J. Ceram. Process. Res. 8, 252 (2007) B. Munir, R.A. Wibowo, E.S. Lee, K.H. Kim, J. Ceram. Process. Res. 8, 252 (2007)
39.
Zurück zum Zitat K. Bindu, C.S. Kartha, K.P. Vijayakumar, T. Abe, Y. Kashiwaba, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 79, 67 (2003)CrossRef K. Bindu, C.S. Kartha, K.P. Vijayakumar, T. Abe, Y. Kashiwaba, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 79, 67 (2003)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat M.M. Nishitani, T. Negami, M. Terauchi, T. Hirao, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 192 (1992)CrossRef M.M. Nishitani, T. Negami, M. Terauchi, T. Hirao, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 192 (1992)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat J. Olejníček, C.A. Kamler, S.A. Darveau, C.L. Exstrom, L.E. Slaymaker, A.R. Vandeventer, N.J. Ianno, R.J. Soukup, Thin Solid Films 519, 5329 (2011)CrossRef J. Olejníček, C.A. Kamler, S.A. Darveau, C.L. Exstrom, L.E. Slaymaker, A.R. Vandeventer, N.J. Ianno, R.J. Soukup, Thin Solid Films 519, 5329 (2011)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat A. Mirasano, Mentor, C.L. Exstrom, University of Nebraska, Department of Chemistry, SSRP (2007) A. Mirasano, Mentor, C.L. Exstrom, University of Nebraska, Department of Chemistry, SSRP (2007)
43.
Zurück zum Zitat K.G. Deepa, N. Lakshmi Shruthi, M. Anantha Sunil, J. Nagaraju, Thin Solid Films 551, 1 (2014)CrossRef K.G. Deepa, N. Lakshmi Shruthi, M. Anantha Sunil, J. Nagaraju, Thin Solid Films 551, 1 (2014)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat K.-C. Huang, C.-L. Liu, P.-K. Hung, M.-P. Houng, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 128, 27 (2014)CrossRef K.-C. Huang, C.-L. Liu, P.-K. Hung, M.-P. Houng, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 128, 27 (2014)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat M. Tanda, S. Manaka, J.R.E. Marin, K. Kushiya, H. Sano, A. Yamada, M. Konagai, K. Takahashi, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 753 (1992)CrossRef M. Tanda, S. Manaka, J.R.E. Marin, K. Kushiya, H. Sano, A. Yamada, M. Konagai, K. Takahashi, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 753 (1992)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat M. Sugiyma, A. Umezawa, T. Yasuniwa, A. Miyama, H. Nakanishi, S.F. Chichibu, Thin Solid Films 517, 2175 (2009)CrossRef M. Sugiyma, A. Umezawa, T. Yasuniwa, A. Miyama, H. Nakanishi, S.F. Chichibu, Thin Solid Films 517, 2175 (2009)CrossRef
47.
Zurück zum Zitat D.-C. Perng, J.-W. Chen, C.-J. Wu, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, 257 (2011)CrossRef D.-C. Perng, J.-W. Chen, C.-J. Wu, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, 257 (2011)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat E.O. Kane, in Semiconductors and Semimetals, I, vol. 75, ed. by R. K. Williardson (Academic Press, New York, 1996) E.O. Kane, in Semiconductors and Semimetals, I, vol. 75, ed. by R. K. Williardson (Academic Press, New York, 1996)
49.
Zurück zum Zitat R.S. Knox, Solid State Physics (Supplementry 5, Theory of Excitons), vol. 325 (Academic Press, New York, 1963) R.S. Knox, Solid State Physics (Supplementry 5, Theory of Excitons), vol. 325 (Academic Press, New York, 1963)
51.
Zurück zum Zitat J.J. Hoppfield, in Proceedings of the Seventh International Conference on Physics and Semiconductors, vol. 725 (Dunod, Paris, 1967) J.J. Hoppfield, in Proceedings of the Seventh International Conference on Physics and Semiconductors, vol. 725 (Dunod, Paris, 1967)
52.
Zurück zum Zitat K. Zeaiter, Y. Llinares, C. Llinares, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 61, 313 (2000)CrossRef K. Zeaiter, Y. Llinares, C. Llinares, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 61, 313 (2000)CrossRef
54.
Zurück zum Zitat S. Linsi, B. Kavitha, M. Dhanam, B. Maheswari, World Appl. Sci. J. 10(2), 207 (2010) S. Linsi, B. Kavitha, M. Dhanam, B. Maheswari, World Appl. Sci. J. 10(2), 207 (2010)
55.
Zurück zum Zitat M. Dhanam, B. Kavitha-, B. Maheswari, G.R. Jesna, Acta Phys. Pol. A 119, 885 (2011) M. Dhanam, B. Kavitha-, B. Maheswari, G.R. Jesna, Acta Phys. Pol. A 119, 885 (2011)
56.
Zurück zum Zitat L.L. Kazmerski, F.R. White, G.K. Morgan, Appl. Phys. Lett. 29, 268 (1976)CrossRef L.L. Kazmerski, F.R. White, G.K. Morgan, Appl. Phys. Lett. 29, 268 (1976)CrossRef
57.
Zurück zum Zitat R.R. Arya, T. Warminski, R. Beaulieu, M. Kwietniak, W. Loferskii, J.J. Giriat, Solar Energy Mater. 8, 471 (1983)CrossRef R.R. Arya, T. Warminski, R. Beaulieu, M. Kwietniak, W. Loferskii, J.J. Giriat, Solar Energy Mater. 8, 471 (1983)CrossRef
Metadaten
Titel
Raman, photoluminescence analysis on Cu(InAl)Se2 thin films and the fabrication of Cu(InAl)Se2 based thin film solar cells
verfasst von
Balakrishnan Kavitha
Muthusamy Dhanam
Publikationsdatum
01.10.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 10/2014
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-014-2180-z

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2014

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 10/2014 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt