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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 4/2019

02.01.2019

Synthesis and characterization of photoactive material Cu2NiSnS4 thin films

verfasst von: Adel Chihi, Mohamed Fethi Boujmil, Brahim Bessais

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 4/2019

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Abstract

In this work, we fabricated photoactive material copper–nickel–tin–sulphide Cu2NiSnS4 (CNTS) thin films on indium-doped tin oxide (ITO) coated glass substrates via an easy electrodeposition technique. The CNTS films have been characterized by different methods such as X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, atomic force microscopy (AFM), UV–vis spectrophotometer, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Hall effect measurements. Both XRD patterns and Raman spectra confirmed the formation of a polycrystalline CNTS single phase without any secondary phases. AFM studies of the CNTS samples showed that morphology depends on the electrodeposition time. It was also found that the optical band gap redshifts from 1.74 to 1.52 eV as the film thickness rises from 450 to 1560 nm. The Nyquist plots obtained from EIS of the planar junction CNTS/electrolyte showed the existence of one semicircle, which was modeled by an equivalent electrical circuit thanks to the Randles model. The best photocathode for PEC water splitting was obtained for the sample with the optimized thickness of 1250 nm. From Hall effect measurement, it is inferred that the CNTS thin films of thickness 1250 nm have a positive Hall coefficient (RH), carrier’s density ~ 2.9 × 1016 cm−3, Hall mobility ~ 120 cm2 V−1 s−1 and electrical resistivity ~ 0.54 Ω cm.

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Metadaten
Titel
Synthesis and characterization of photoactive material Cu2NiSnS4 thin films
verfasst von
Adel Chihi
Mohamed Fethi Boujmil
Brahim Bessais
Publikationsdatum
02.01.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 4/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-00607-z

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