Nghiên cứu ảnh hưởng của lớp chức năng nano zno đến hoạt động của pin mặt trời màng mỏng glasstconanoznocdscuins2me lắng đọng bằng phương pháp uspd ilgar

1 Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU 12 CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 16 1.1 Năng lƣợng mặt trời - nguồn lƣợng tƣơng lai .16 1.2 Hiệu ứng PV (PhotoVoltaic Effect) linh kiện quang điện sử dụng hiệu ứng PV 19 1.3 Cơ sở vật lý pin mặt trời 21 1.3.1 Nguyên lý hoạt động 21 1.3.2 Đặc trƣng J-V 21 1.4 Pin mặt trời màng mỏng chalcopyrite .29 1.4.1 Cấu trúc pin mặt trời màng mỏng chalcopyrite 29 1.4.2 Vật liệu chalcopyrite 30 1.5 Pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano .32 1.5.1 Các tính chất vật liệu cấu trúc nano 32 1.5.2 Giản đồ lƣợng pin mặt trời cấu trúc nano 36 1.5.3 Các cấu hình pin mặt trời cấu trúc nano 37 1.6 Vật liệu kẽm oxide (ZnO) 38 1.6.1 Vật liệu ZnO 38 1.6.2 Công nghệ lắng đọng lớp chức pin mặt trời 41 Kết luận chƣơng 45 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LẮNG ĐỌNG CÁC LỚP CHỨC NĂNG TRONG CẤU TRÚC PMT MÀNG MỎNG .46 2.1 Nghiên cứu lắng đọng màng nano ZnO phƣơng pháp USPD 47 2.1.1 Thực nghiệm 47 2.1.1.1 Chuẩn bị hóa chất 47 2.1.1.2 Lắng đọng màng nano ZnO 48 2.1.2 Kết thảo luận 48 2.1.2.1 Lựa chọn dung môi 48 2.1.2.2 Ảnh hƣởng anion 53 2.1.2.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ lắng đọng 57 2.1.2.4 Ảnh hƣởng loại đế 62 2.1.2.5 Ảnh hƣởng tốc độ lắng đọng 65 2.1.2.6 Ảnh hƣởng nồng độ muối kẽm 67 2.1.2.7 Ảnh hƣởng pha tạp In Al 69 2.2 Nghiên cứu lắng đọng lớp hấp thụ CuInS2 phƣơng pháp USPD .73 2.2.1 Chuẩn bị hóa chất 73 2.2.2 Lắng đọng màng CuInS2 73 2.2.3 Kết thảo luận 74 2.3 Nghiên cứu lắng đọng lớp đệm CdS phƣơng pháp USPD-ILGAR .78 2.3.1 Tại lại cần lớp đệm pin mặt trời màng mỏng 78 2.3.2 Màng CdS 78 2.3.3 Lắng đọng lớp đệm nano CdS phƣơng pháp USPD-ILGAR 79 2.3.3.1 Chuẩn bị hóa chất 79 2.3.3.2 Thực nghiệm 79 2.3.4 Kết Thảo luận 79 CHƢƠNG KHẢO SÁT CÁC PHÂN BIÊN ZnO/CdS VÀ CdS/CuInS2 BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ TRỞ KHÁNG PHỨC CIS 84 3.1 Phƣơng pháp phổ trở kháng phức CIS 84 3.2 Ứng dụng phƣơng pháp phổ trở kháng phức để nghiên cứu linh kiện cấu trúc lớp 86 3.3 Thực nghiệm 88 3.3.1 Chuẩn bị mẫu 88 3.3.2 Khảo sát phân biên ZnO/CdS CdS/CuInS2 .88 3.4 Kết thảo luận 90 3.4.1 Khảo sát phổ CIS hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag 90 3.4.2 Mơ hình hóa hệ vật liệu Ag/ITO/ZnO/CdS/CuInS2/Ag 90 Kết luận chƣơng 100 CHƢƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM PIN MẶT TRỜI CẤU TRÚC NANO HỆ GLASS/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2 101 4.1 Thiết kế pin mặt trời cấu trúc lớp kiểu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me… …… 101 4.1.1 Mô hình số .101 4.1.2 Chƣơng trình mơ SCAPS 4.1.3 Thiết kế pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano 104 4.1.3.1 Lựa chọn cấu trúc 104 4.2 Chế tạo pin mặt trời màng mỏng cấu trúc Glass/ ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me 113 4.2.1 Đặc trƣng quang điện pin mặt trời màng mỏng hệ Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2 115 4.2.1.1 Ảnh hƣởng chiều dày lớp hấp thụ CuInS2 115 4.2.1.2 Ảnh hƣởng lớp cửa sổ nano ZnO 118 Kết luận chƣơng 119 KẾT LUẬN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 Danh mục công trình cơng bố Luận án 134 Phụ lục……………………………………………………………………………… ……134 Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục ký hiệu Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt A Quality factor Hệ số phẩm chất D Average crystallite size Kích thƣớc tinh thể trung bình E Energy Năng lƣợng e Electron Điện tử EA Ionization energy Năng lƣợng ion hóa EC Conduction band energy Năng lƣợng vùng dẫn EF Fermi energy Năng lƣợng Fermi Eg Optical band gap energy Độ rộng vùng cấm quang EV Valence band energy Năng lƣợng đỉnh vùng hoá trị ff fill factor Hệ số điền đầy h Hole Lỗ trống J Current density Mật độ dòng Jmax Current density at maximum power output Mật độ dịng cơng suất cực đại JSC Short circuit current density Mật độ dòng ngắn mạch R Resistance between the contacts Điện trở tiếp xúc RS Serial resistance Điện trở nối tiếp Rsh Shunt resistance Điện trở ngắn mạch Rsheet Sheet resistance Điện trở bề mặt t Time Thời gian T Transmitance Độ truyền qua TA Absolute temperature Nhiệt độ tuyệt đối TC Calcined temperature Nhiệt độ ủ Te Enviromental temperature Nhiệt độ làm việc, nhiệt độ môi trƣờng TS Substrate temperature Nhiệt độ đế V Voltage Điện áp Vmax Voltage at maximum power output Điện áp công suất cực đại VOC Open circuit voltage Điện áp hở mạch  Absorption coefficient Hệ số hấp thụ  Thickness Chiều dày  Conversion efficiency of the solar cell Hiệu suất chuyển đổi pin mặt trời λ Wavelength Bƣớc sóng λex Excitation wavelength Bƣớc sóng kích thích e Electron mobility Độ linh động điện tử p Hole mobility Độ linh động lỗ trống  Resistivity Điện trở suất Danh mục chữ viết tắt Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt AFM Atomic Force Microscope Hiển vi lực nguyên tử CBD Chemical Bath Deposition Lắng đọng bể hóa học CH Chacopyrite structure Cấu trúc Chacopyrite CIS Complex Impedance Spectroscopy Phổ trở kháng phức CVD Chemical vapour deposition Lắng đọng từ pha hóa học EDX Energy Dispersive X-ray Tán sắc lƣợng tia X ETA Extremely thin absorber Chất hấp thụ chiều dày mỏng FESEM FTO Field Emission Scanning Electron Hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng Microscope Tin oxide doped Fluorine Ôxit thiếc pha tạp Flo FWHM Full width at half maximum Độ rộng bán cực đại ILGAR Ion Layer Gas Reaction Phản ứng pha khí lớp ion ITO Tin oxide doped Indium Ôxit thiếc pha tạp Indi IZO Zinc oxide doped Indium Ôxit kẽm pha tạp Indi PV Photovoltaic Effect Hiệu ứng quang điện Solar cells Tế bào mặt trời PMT SCAPS1D Solar Cell CAPacitance Simulator in CAP-mô chiều pin mặt Dimension trời SEM Scanning Electron Microscope Hiển vi điện tử quét SPD Spray Pyolysis Deposition Phun phủ nhiệt phân TCO Transparent conducting oxide Ôxít dẫn điện suốt USPD Ultrasonic Spray Pyolysis Deposition Phun phủ nhiệt phân hỗ trợ siêu âm UV-VIS XRD UV-VIS Spectrophotometer Máy quang phổ hấp thụ UV-VIS X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X Danh mục bảng Bảng 1.1 Dự báo công suất lượng tái tạo năm 2030-2035 năm 2050 [143] 18 Bảng 1.2 Các thông số đặc trưng PMT CuInS2 lý tưởng PMT CuInS2 thực đạt hiệu suất cao [71],[153] 31 Bảng 1.3 Một số tính chất vật lý vật liệu ZnO 39 Bảng 2.1 Bảng tóm tắt phương pháp sử dụng để khảo sát lớp chức 46 Bảng 2.2 Danh mục hóa chất sử dụng 47 Bảng 2.3 Trị số đường kính aerosol phụ thuộc loại dung môi 48 Bảng 2.4 Các kiểu dao động màng nano ZnO 51 Bảng 2.5 Các thơng số kích thước màng ZnO phụ thuộc nhiệt độ lắng đọng 59 Bảng 2.6 Hàm lượng nguyên tố mẫu 70 Bảng 2.7 Thông số điện mẫu 72 Bảng 2.8 Danh mục hóa chất sử dụng 73 Bảng 2.9 Các thông số cấu trúc kích thước tinh thể mẫu CIS-06, CIS-08, CIS-12, CIS-21 CIS-26 74 Bảng 2.10 Thành phần nguyên tố mẫu CIS-06, CIS-08, CIS-12, CIS-21, CIS-26 75 Bảng 2.11 Các thông số điện mẫu lắng đọng với chiều dày khác 78 Bảng 2.12 Danh mục hóa chất sử dụng 79 Bảng 2.13 Các thông số điện mẫu CdS lắng đọng 82 Bảng 3.1 Số liệu mô theo sơ đồ tương đương hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag 91 Bảng 4.1 Các thông số đầu vào mô ảnh hưởng nhiệt độ Te 106 Bảng 4.2 Kết mô theo nhiệt độ Te 107 Bảng 4.3 Thông số đầu vào mô 109 Bảng 4.4 Các thông số PMT mô SCAPS-1D chiều dày lớp hấp thụ thay đổi 111 Bảng 4.5 Các thông số quang điện pin mặt trời mô SCAPS-1D 112 Bảng 4.6 Các thông số quang điện pin mặt trời với chiều dày lớp hấp thụ khác 116 Bảng 4.7 Các thông số đầu vào mô sử dụng trường hợp so sánh với mẫu thực nghiệm 116 Bảng 4.8 So sánh thông số mẫu thực nghiệm PMT -10 mẫu mô M05 118 Bảng 4.9 Các thông số quang điện pin mặt trời với nồng độ muối kẽm acetat khác .119 Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Xu hướng tiêu thụ lượng toàn cầu từ 1990 đến 2040 [16] 16 Hình 1.2 Cơng suất nguồn lượng tái tạo năm gần (1) Năng lượng tái tạo hydro, (2) lượng gió, (3) lượng sinh khối, (4) lượng mặt trời, (5) lượng địa nhiệt [130] 17 Hình 1.3 Sự phát triển hệ pin mặt trời [17] 20 Hình 1.4 Sơ đồ minh họa nguyên lý hoạt động pin mặt trời 21 Hình 1.5 Cấu trúc chiều PMT chuyển tiếp PN đồng chất 22 Hình 1.6 Đồ thị mật độ dịng ngắn mạch Jsc phụ thuộc vào độ rộng vùng cấm Eg [9], [172] 24 Hình 1.7 Đồ thị điện áp hở mạch Voc phụ thuộc vào 25 Hình 1.8 Đồ thị hiệu suất quang điện  phụ thuộc 25 Hình 1.9 Đặc trưng J-V PMT điều kiện tối chiếu sáng [89] 26 Hình 1.10 Sơ đồ tương đương PMT thực [183][180] 27 Hình1.11 Đồ thị phụ thuộc ảnh hưởng điện trở lên đặc trưng J-V sáng [180],[128],[89] a)Ảnh hưởng RS b) Ảnh hưởng Rsh 27 Hình 1.12 Cấu trúc PMT màng mỏng chalcopyrite [11] 30 Hình 1.13 Trạng thái điện tử bán dẫn khối(a), tinh thể nhỏ(b) phân tử(c) 33 Hình 1.14 Giản đồ lượng bán dẫn 34 Hình 1.15 Giản đồ lượng hai trường hợp (giả thiết lượng vùng cấm bán dẫn A lớn bán dẫn B photon hấp thụ B) 35 Hình 1.16 Giản đồ lượng pin mặt trời cấu trúc nano 36 Hình 1.17 Sơ đồ dạng cấu trúc pin mặt trời cấu trúc nano 37 Hình 1.18 Cấu trúc tinh thể Wurtzite vật liệu ZnO 38 Hình 1.19 Cấu trúc vùng lượng hợp chất AIIBVI (a) ZnO (b) 40 Hình 1.20 Sơ đồ nguyên lý phương pháp phun phủ nhiệt phân [95][160] 41 Hình 1.21 Sơ đồ khối hệ phun phủ nhiệt phân hỗ trợ siêu âm 42 Hình 1.22 Hệ thiết bị USPD kết hợp ILGAR 44 Hình 2.1 Cấu trúc pin mặt trời màng mỏng cấu trúc nano 47 Hình 2.2 Ảnh FESEM mẫu màng nano ZnO lắng đọng TS=420oC với tỉ lệ thể tích C3H7OH nước (ảnh trái độ phóng đại 100k, ảnh phải độ phóng đại 25k) (a) VC3H7OH:VH2O = 3:3 (b) VC3H7OH:VH2O =3:2 (c) VC3H7OH:VH2O = 3:1 49 Hình 2.3 Sự va chạm aerosol lên bề mặt đế nóng [144] 50 Hình Phổ tán xạ Raman mẫu màng nano ZnO lắng đọng TS=420oC 52 Hình 2.5 Kết tách phổ Raman thu dải số sóng 300 ÷ 500 cm-1 kỹ thuật tách phổ sở phân bố Lorenzt 53 Hình 2.6 Ảnh FESEM mẫu màng nano ZnO lắng đọng với nguồn muối kẽm (ảnh trái độ phóng đại 100k, ảnh phải độ phóng đại 25k) 54 Hình 2.7 Phổ tán xạ Raman mẫu màng nano ZnO lắng đọng với nguồn muối kẽm 55 Hình 2.8 Kết tách phổ Raman thu dải số sóng 300 ÷ 500 cm-1 55 Hình 2.9 Phổ truyền qua mẫu nano ZnO lắng đọng với nguồn muối kẽm (a) Z-A (b) Z-N (c) Z-C 56 Hình 2.10 Đồ thị quan hệ (h)2 h mẫu màng nano ZnO lắng đọng với nguồn muối (a) Z-A (b) Z-N (c) Z-C 57 Hình 2.11 Ảnh FESEM mẫu màng nano ZnO lắng đọng nhiệt độ TS = 400÷500oC (a) Z-400, (b) Z-420, (c) Z-450 (d) Z-500 58 Hình 2.12 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu màng nano ZnO lắng đọng nhiệt TS = 400÷500oC 58 Hình 2.13 Phổ tán xạ Raman mẫu màng nano ZnO lắng đọng nhiệt độ TS = 400÷500oC 60 Hình 2.14 Kết tách phổ Raman dải số sóng 300 ÷ 500 cm-1 mẫu màng nano ZnO (a) Z-400 (b) Z-420 (c) Z-450 (d) Z-500………………………………………….60 Hình2.15 Phổ truyền qua mẫu màng nano ZnO lắng đọng nhiệt độ TS = 400÷500oC .61 Hình 2.16 Đồ thị quan hệ (h)2 với h mẫu lắng đọng nhiệt độ TS = 400÷500oC 62 Hình 2.17 Ảnh FESEM mẫu màng nano ZnO lắng đọng đế (a) Z-G (b) Z-I (c) Z-F 63 Hình 2.18 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu màng nano ZnO lắng đọng đế (a) Z-G, (b) Z-I (c) Z-F 63 Hình 2.19 Phổ truyền qua mẫu màng nano ZnO lắng đọng đế (a) Z-G, (b) Z-I (c) Z-F 64 Hình 2.20 Đồ thị quan hệ (h)2 với h mẫu màng nano ZnO lắng đọng đế (a) Z-G, (b) Z-I (c) Z-F 64 Hình 2.21 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu màng nano ZnO lắng đọng tốc độ lắng đọng (a) Z-05, (b) Z-1 (c) Z-4 65 Hình 2.22 Ảnh FESEM mẫu màng nano ZnO lắng đọng tốc độ lắng đọng (a) Z-05, (b) Z-1 (c) Z-4 66 Hình 2.23 Phổ truyền qua mẫu màng nano ZnO lắng đọng tốc độ lắng đọng (a) Z-05, (b) Z-1 (c) Z-4 66 Hình 2.24 Đồ thị quan hệ (αhυ)2 hυ mẫu màng nano ZnO lắng đọng tốc độ lắng đọng (a) Z-05, (b) Z-1 (c) Z-4 67 Hình 2.25 Ảnh FESEM mẫu màng nano ZnO lắng đọng nồng độ muối kẽm (a) Z-005 (b) Z-01 (c) Z-02 (d) Z-04 68 Hình 2.26 Phổ truyền qua mẫu màng nano ZnO lắng đọng nồng độ muối kẽm (a) Z-001 (b) Z-005 (c) Z-01 (d) Z-02 (e) Z-04 68 Hình 2.27 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu pha tạp In (a) Al (b) 69 10 Hình 2.28 Sự phụ thuộc kích thước tinh thể vào nồng độ tạp chất 70 Hình 2.29 Ảnh FESEM mẫu IZO AZO lắng đọng với nồng độ pha tạp khác 71 Hình 2.30 Phổ truyền qua mẫu ZnO pha tạp Indi Nhơm 72 Hình 31 Đồ thị quan hệ (h)2 với h mẫu ZnO pha tạp Indi Nhôm (a) IZO (b) AZO 72 Hình 2.32 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu CuInS2 74 Hình 2.33 Ảnh AFM mẫu CuInS2 (a) CIS-12, (b) CIS-21 (c) CIS-26 75 Hình 2.34 Độ truyền qua mẫu 76 Hình 2.35 Hệ số hấp thụ mẫu 77 Hình 2.36 Đồ thị quan hệ quan hệ (h)2 vào h mẫu 77 Hình 2.37 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu màng CdS 79 Hình 2.38 Ảnh AFM 3D mẫu màng CdS 80 Hình 2.39 Độ truyền qua màng CdS 81 Hình 2.40 Đồ thị quan hệ (h)2 với h màng CdS 81 Hình 3.1 Biểu diễn vector Fresnel mặt phẳng phức 85 Hình 3.2 Sơ đồ tương đương hệ vật liệu (a) phổ CIS tương ứng (b) 86 Hình 3.3 Cấu trúc pin mặt trời màng mỏng CuInS2 (a) giản đồ lượng (b) 87 Hình 3.4 Sơ đồ tương đương pin mặt trời màng mỏng Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me (a) phổ CIS hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Me (b) 87 Hình 3.5 Sơ đồ lắng đọng lớp chức cấu trúc PMT Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2 88 Hình3.6 Hệ đo phổ CIS 89 Hình3.7 Sơ đồ khối hệ đo phổ CIS 89 Hình 3.8 Phổ CIS mẫu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag chiều dày lớp CdS thay đổi 90 Hình 3.9 Sơ đồ tương đương hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag 91 Hình 3.10 Phổ CIS hệ vật liệu Glass/ITO/nanoZnO/CdS/CuInS2/Ag chiều dày lớp CdS thay đổi 92 Hình 3.11 Sự phụ thuộc Cj (phân biên CdS/CuInS2) vào chiều dày lớp CdS 93 Hình 3.12 Mơ hình chuyển tiếp PN CdS=0 nm 93 Hình 3.13 Mơ hình chuyển tiếp PN CdS=30nm 94 Hình 3.14 Mơ hình chuyển tiếp PN CdS=60nm 94 Hình 3.15 Mơ hình chuyển tiếp PN CdS60nm 95 Hình 3.16 Sự phụ thuộc Cn (phân biên ZnO/CdS) vào chiều dày lớp CdS 95 Hình 3.17 Sự phụ thuộc giá trị CPE-P vào chiều dày lớp CdS 96 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M A Green, K Emery, Y Hishikawa, and W Warta, “Solar cell efficiency tables (version 37),” Prog Photovoltaics Res Appl., vol 19, no 1, pp 84-92, Jan 2011 [2] J L Barden, M L Mellish, B T Murphy, N Slater-thompson, D Peterson, and P Lindstrom, “International Energy Outlook 2013,” 2013 [3] J R C I April, D Rickerby, and M Morrison, “Report from the Workshop on Nanotechnologies for Environmental Remediation,” nanoforum.org, April, 2007 [4] J Peng, L Lu, and H Yang, “Review on life cycle assessment of energy payback and greenhouse gas emission of solar photovoltaic systems,” Renew Sustain Energy Rev., vol 19, pp 255-274, Mar 2013 [5] L A Turner, “The Renewable Energy Review,” Renew Energy Rev Commitee Clim Chang., pp 1-166, 2011 [6] E Martinot, Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press, 2012, pp 1-1088 [7] N M Komerath and P P Komerath, “Terrestrial Micro Renewable Energy Applications of Space Technology,” Phys Procedia, vol 00, pp 1-15, 2011 [8] M Martín-González, O Caballero-Calero, and P Díaz-Chao, “Nanoengineering thermoelectrics for 21st century: Energy harvesting and other trends in the field,” Renew Sustain Energy Rev., vol 24, pp 288-305, Aug 2013 [9] M B C Grasso, K Ernst, R Könenkamp, M C Lux-Steiner, “Photoelectrical Characterisation and Modelling of the Eta-Solar Cell C.,” Proc 17th Eur Photovolt Sol Energy Conf., vol I, pp 211-214, 2001 [10] T Barker, “Climate Change 2007 : An Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change,” IPCC, no November, pp 12-17, 2007 [11] Pachauri and et al, “Climate Change 2007,” 2007 [12] A Reference, M For, I Fifth, and A Report, “Agreed reference material for the IPCC fifth assessment report,” IPCC, pp 1-27 [13] Eric Martinot, “Renewables Global Futures Report 2013,” Rep REN 21, pp 1-76, 2013 [14] Antonio Luque and Steven Hegedus, Handbook of Photovoltaic Science and Engineering Copyright 2003 John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England, 2003, pp 1-1167 [15] E T Perspectives and C E Ministerial, “Tracking Clean Energy Progress Energy Technology Perpectives 2012 excerpt as IEA input to the Clean Energy Ministerial,” Int Energy Agency, pp 1-82, 2012 [16] N Tanaka, “Technology Roadmap: Solar Photovoltaic Energy,” Int Energy Agency, pp 1-18, May 2010 [17] Tom Markvart and Luis Castanerw, Practical Handbook of Photovoltaics : Fundamentals and Applications Elsevier Advanced Technology, The Boulevard Langford Lane, Kidlington OxfordOX5, 2003 [18] T Soga, Nanostructured Materials for Solar Energy Conversion Elsevier Radarweg 29, PO Box 211, 1000 AE Amsterdam, The Netherlands The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford OX5 1GB, UK First, 2006 123 [19] S J.Fonash, Material Properties and Device Physics Basic to Photovoltaics The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford, OX5 1GB, UK, 2010, pp 9-65 [20] P D P and V D K L Chopra, “Thin-Film Solar Cells: An Overview,” Prog Photovolt Res Appl, vol 92, no December 2003, pp 69-92, 2004 [21] S K Deb, “Thin film solar cells: An overview,” WREC, pp 375-379, 1996 [22] S J.Fonash, Solar cell device physics The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford, OX5 1GB, UKton, MA 01803, 2010 [23] T Markvart and E Sciences, Solar Cells: Materials, Manufacture and Operation The Boulivard Langford Lane Kidlington Oxford UK, 2012 [24] T T Thai, N D Hieu, L T L Anh, P P Hung, V T Son, and V T Bich, “Fabrication and characteristics of fully-sprayed ZnO/CdS/CuInS2 solar cells,” J Korean Phys Soc., vol 61, no 9, pp 1494-1499, Nov 2012 [25] G Sissoko and S Mbodji, “A Method to Determine the Solar Cell Resistances from Single I-V Characteristic Curve Considering the Junction Recombination Velocity ( Sf ),” Int J Pure Appl Sci Technol., vol 6, no 2, pp 103-114, 2011 [26] M A Green and A Ho-Baillie, “Forty three per cent composite split-spectrum concentrator solar cell efficiency,” Prog Photovoltaics Res Appl., vol 18, no 1, pp 42-47, Jan 2010 [27] Frank Dumisani Dhlamini, “Growth of Pentenary Chalcopyrite Thin Films and Characterization of Photovoltaic Devices from these Films,” Dissertation, no March, 2009 [28] J Kaneshiro, N Gaillard, R Rocheleau, and E Miller, “Advances in copperchalcopyrite thin films for solar energy conversion,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 94, no 1, pp 12-16, Jan 2010 [29] S Siebentritt, “What limits the efficiency of chalcopyrite solar cells?,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 95, no 6, pp 1471-1476, Jun 2011 [30] A a Rockett, “Current status and opportunities in chalcopyrite solar cells,” Curr Opin Solid State Mater Sci., vol 14, no 6, pp 143-148, Dec 2010 [31] V Avrutin, N Izyumskaya, and H Morkoỗ, Semiconductor solar cells: Recent progress in terrestrial applications,” Superlattices Microstruct., vol 49, no 4, pp 337-364, Apr 2011 [32] C J Stolle, T B Harvey, and B a Korgel, “Nanocrystal photovoltaics: A review of recent progress,” Curr Opin Chem Eng., vol 2, no 2, pp 160-167, May 2013 [33] T A Gessert, S Wei, J Ma, D S Albin, R G Dhere, J N Duenow, D Kuciauskas, A Kanevce, T M Barnes, J M Burst, W L Rance, M O Reese, and H R Moutinho, “Solar Energy Materials & Solar Cells Research strategies toward improving thin-film CdTe photovoltaic devices beyond 20 % conversion ef fi ciency,” Sol Energy Mater Sol Cells, 2013 [34] N Asim, K Sopian, S Ahmadi, K Saeedfar, M A Alghoul, O Saadatian, and S H Zaidi, “A review on the role of materials science in solar cells,” Renew Sustain Energy Rev., vol 16, no 8, pp 5834-5847, 2012 [35] J.-F Mercure and P Salas, “An assessement of global energy resource economic potentials,” Energy, vol 46, no 1, pp 322-336, Oct 2012 124 [36] V V Tyagi, N A A Rahim, N A Rahim, and J A L Selvaraj, “Progress in solar PV technology: Research and achievement,” Renew Sustain Energy Rev., vol 20, pp 443-461, Apr 2013 [37] V Fthenakis, “Sustainability of photovoltaics: The case for thin-film solar cells,” Renew Sustain Energy Rev., vol 13, pp 2746-2750, 2009 [38] A Jager-Waldau, “Progress in chalcopyrite compound semiconductor research for photovoltaic applications and transfer of results into actual solar cell production,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 95, no 6, pp 1509-1517, Jun 2011 [39] I A Aguilera, P Palacios, and P Wahno, “Enhancement of optical absorption in Ga-chalcopyrite-based intermediate-band materials for high efficiency solar cells,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 94, pp 1903-1906, 2010 [40] S M Lee, S Ikeda, Y Otsuka, W Septina, T Harada, and M Matsumura, “Homogeneous electrochemical deposition of in on a Cu-covered Mo substrate for fabrication of efficient solar cells with a CuInS2 photoabsorber,” Electrochim Acta, vol 79, pp 189-196, Sep 2012 [41] J Xu and Y Wang, “Preparation of CuInS2 thin films by paste coating,” Mater Lett., vol 99, pp 90-93, 2013 [42] A Romeo, M Terheggen, D Abou-Ras, D L Bätzner, F.-J Haug, M Kälin, D Rudmann, and a N Tiwari, “Development of thin-film Cu(In,Ga)Se2 and CdTe solar cells,” Prog Photovoltaics Res Appl., vol 12, no 23, pp 93-111, Mar 2004 [43] M Igalson and M Edoff, “Compensating donors in Cu(In,Ga)Se2 absorbers of solar cells,” Thin Solid Films, vol 480–481, pp 322-326, Jun 2005 [44] K Ernits, D Brémaud, S Buecheler, C J Hibberd, M Kaelin, G Khrypunov, U Müller, E Mellikov, and a N Tiwari, “Characterisation of ultrasonically sprayed InxSy buffer layers for Cu(In,Ga)Se2 solar cells,” Thin Solid Films, vol 515, no 15, pp 6051-6054, May 2007 [45] Y.-D Chung, D.-H Cho, N.-M Park, K.-S Lee, and J Kim, “Effect of annealing on CdS/Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells,” Curr Appl Phys., vol 11, no 1, pp S65-S67, Jan 2011 [46] T Sakurai, N Ishida, S Ishizuka, M M Islam, A Kasai, K Matsubara, K Sakurai, A Yamada, K Akimoto, and S Niki, “Effects of annealing under various atmospheres on electrical properties of Cu(In,Ga)Se2 films and CdS/Cu(In,Ga)Se2 heterostructures,” Thin Solid Films, vol 516, no 20, pp 7036-7040, Aug 2008 [47] D H Shin, J H Kim, S T Kim, L Larina, E a Al-Ammar, and B T Ahn, “Growth of a High-quality Zn(S,O,OH) thin film via chemical bath deposition for Cd free Cu(In,Ga)Se2 solar cells,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 116, pp 76-82, Sep 2013 [48] K Ellmer, J Hinze, and J Klaer, “Copper indium disulfide solar cell absorbers prepared in a one-step process by reactive magnetron sputtering from copper and indium targets,” Thin Solid Films, vol 413, no 1-2, pp 92-97, Jun 2002 [49] O Kijatkina, M Krunks, a Mere, B Mahrov, and L Dloczik, “CuInS2 sprayed films on different metal oxide underlayers,” Thin Solid Films, vol 431-432, no 03, pp 105-109, May 2003 [50] H Hu, B Yang, X Liu, R Zhang, and Y Qian, “Large-scale growth of porous CuInS2 microspheres,” Inorg Chem Commun., vol 7, no 4, pp 563-565, Apr 2004 125 [51] Y Chen, X He, X Zhao, M Song, and X Gu, “Preparation and characterization of copper indium disulfide films by facile chemical method,” Mater Sci Eng B, vol 139, no 1, pp 88-94, Apr 2007 [52] A Katerski, A Mere, V Kazlauskiene, J Miskinis, A Saar, L Matisen, A Kikas, and M Krunks, “Surface analysis of spray deposited copper indium disulfide films,” Thin Solid Films, vol 516, no 20, pp 7110-7115, Aug 2008 [53] C Mahendran and N Suriyanarayanan, “Effect of temperature on structural, optical and photoluminescence properties of polycrystalline CuInS2 thin films prepared by spray pyrolysis,” Phys B Condens Matter, vol 405, no 8, pp 2009-2013, Apr 2010 [54] M Kruszynska, H Borchert, J Parisi, and J Kolny-Olesiak, “Investigations of solvents and various sulfur sources influence on the shape-controlled synthesis of CuInS2 nanocrystals,” J Nanoparticle Res., vol 13, no 11, pp 5815-5824, May 2011 [55] K M A Hussain, J Podder, and D K Saha, “Synthesis of CuInS2 thin films by spray pyrolysis deposition system,” Indian J Phys., vol 87, no 2, pp 141-146, Oct 2012 [56] O Amiri, M Salavati-Niasari, M Sabet, and D Ghanbari, “Synthesis and characterization of CuInS2 microsphere under controlled reaction conditions and its application in low-cost solar cells,” Mater Sci Semicond Process., vol 16, no 6, pp 1485-1494, Dec 2013 [57] N D Sankir, E Aydin, H Unver, E Uluer, and M Parlak, “Preparation and characterization of cost effective spray pyrolyzed absorber layer for thin film solar cells,” Sol Energy, vol 95, pp 21-29, Sep 2013 [58] M Sabet, M Salavati-Niasari, D Ghanbari, O Amiri, and M Yousefi, “Synthesis of CuInS2 nanoparticles via simple microwave approach and investigation of their behavior in solar cell,” Mater Sci Semicond Process., vol 16, no 3, pp 696-704, Jun 2013 [59] F Guo, J He, J Li, W Wu, Y Hang, and J Hua, “Photovoltaic performance of bithiazole-bridged dyes-sensitized solar cells employing semiconducting quantum dot CuInS2 as barrier layer material.,” J Colloid Interface Sci., vol 408, pp 59-65, 2013 [60] L Brus, “Zero-dimensional „excitons‟ in semiconductor clusters,” IEEE J Quantum Electron., vol 22, no 9, pp 1909-1914, Sep 1986 [61] Z Abdin, M A Alim, R Saidur, M R Islam, W Rashmi, S Mekhilef, and A Wadi, “Solar energy harvesting with the application of nanotechnology,” Renew Sustain Energy Rev., vol 26, pp 837-852, 2013 [62] C Burda, X Chen, R Narayanan, and M a El-Sayed, “Chemistry and properties of nanocrystals of different shapes.,” Chem Rev., vol 105, no 4, pp 1025-102, Apr 2005 [63] N Yeh and P Yeh, “Organic solar cells: Their developments and potentials,” Renew Sustain Energy Rev., vol 21, pp 421-431, May 2013 [64] Z Fan and J G Lu, “Zinc oxide nanostructures: Synthesis and properties.,” J Nanosci Nanotechnol., vol 5, no 10, pp 1561-73, Oct 2005 [65] M B Assouar, O Elmazria, R Jiménez Riobóo, F Sarry, and P Alnot, “Modelling of SAW filter based on ZnO/diamond/Si layered structure including velocity dispersion,” Appl Surf Sci., vol 164, no 1-4, pp 200-204, Sep 2000 [66] I.-T Tang, H.-J Chen, W Hwang, Y Wang, M.-P Houng, and Y.-H Wang, “Applications of piezoelectric ZnO film deposited on diamond-like carbon coated 126 onto Si substrate under fabricated diamond SAW filter,” J Cryst Growth, vol 262, no 1-4, pp 461-466, Feb 2004 [67] V Bhasker Raj, A T Nimal, Y Parmar, M U Sharma, and V Gupta, “Investigations on the origin of mass and elastic loading in the time varying distinct response of ZnO SAW ammonia sensor,” Sensors Actuators B Chem., vol 166-167, pp 576-585, May 2012 [68] M Sima, E Vasile, and M Sima, “Preparation of nanostructured ZnO nanorods in a hydrothermal-electrochemical process,” Thin Solid Films, vol 520, no 14, pp 4632-4636, May 2012 [69] S Kaneko, R G A Kumara, S Kawasaki, I Kaneda, S Pyrolysis, and D Spd, “Spray Pyrolysis Deposition for Thin-Film Formation and Its Application to DSC Study Photovoltaic properties of DSCs,” 24 th EU PVS EC, p 8003, 2009 [70] K Seshan, Handbook of thin film deposition processes and techniques Noyes Publications -William Andrew Publishing Norwich, New York, U.S.A, 2002 [71] J D Harris, K K Banger, D a Scheiman, M a Smith, M H.-C Jin, and A F Hepp, “Characterization of CuInS2 films prepared by atmospheric pressure spray chemical vapor deposition,” Mater Sci Eng B, vol 98, no 2, pp 150-155, Mar 2003 [72] X L Zhu, Y M Wang, Z Zhou, A M Li, L Zhang, and F Q Huang, “13.6%-efficient Cu(In,Ga)Se2 solar cell with absorber fabricated by RF sputtering of (In,Ga)2Se3 and CuSe targets,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 113, pp 140-143, Jun 2013 [73] M Mathew, M Gopinath, C S Kartha, K P Vijayakumar, Y Kashiwaba, and T Abe, “Tin doping in spray pyrolysed indium sulfide thin films for solar cell applications,” Sol Energy, vol 84, no 6, pp 888-897, 2010 [74] J H Bang and K S Suslick, “Applications of ultrasound to the synthesis of nanostructured materials.,” Adv Mater., vol 22, no 10, pp 1039-59, Mar 2010 [75] A Jaworek and a T Sobczyk, “Electrospraying route to nanotechnology: An overview,” J Electrostat., vol 66, no 3-4, pp 197-219, Mar 2008 [76] T Dittrich, A Belaidi, and A Ennaoui, “Concepts of inorganic solid-state nanostructured solar cells,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 95, no 6, pp 15271536, 2011 [77] D Perednis and L J Gauckler, “Thin Film Deposition Using Spray Pyrolysis,” J Electroceramics, vol 14, pp 103-111, 2005 [78] C Fischer, N A Allsop, S E Gledhill, K Tristan, M Kr, Y Fu, R Schwieger, J Richter, P Wohlfart, R Sa, P Bartsch, N Lichtenberg, and M C Lux-steiner, “The spray-ILGARs (ion layer gas reaction) method for the deposition of thin semiconductor layers : Process and applications for thin film solar cells,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 95, pp 1518-1526, 2011 [79] C Fischer, M Ba, T Kropp, S Fiechter, G Barbar, M C Lux-steiner, H Berlin, A Se, and G Str, “Spray-Ion Layer Gas Reaction (ILGAR) Novel Low-Cost Process for the Deposition of Chalcopyrite Layers up to the Micrometer Range for Photovoltaic Applications ,” J Phys Chem B, vol 107, pp 7516-7521, 2003 [80] C.-H Fischer, H.-J Muffler, M Bär, S Fiechter, B Leupolt, and M C Lux-Steiner, “Ion layer gas reaction (ILGAR)-conversion, thermodynamic considerations and related FTIR analyses,” J Cryst Growth, vol 241, no 1-2, pp 151-158, May 2002 127 [81] M M.-Y F.PraguayD., W.Estrada L, D.R.Acosta N., E.Andrade, “Growth , structure and optical characterization of high quality ZnO thin films obtained by spray pyrolysis,” Thin Solid Films, vol 350, pp 192-202, 1999 [82] L L Kerr, X Li, M Canepa, and A J Sommer, “Raman analysis of nitrogen doped ZnO,” Thin Solid Films, vol 515, no 13, pp 5282-5286, May 2007 [83] G Shan, S Zheng, S Chen, Y Chen, and Y Liu, “Multifunctional ZnO/Ag nanorod array as highly sensitive substrate for surface enhanced Raman detection.,” Colloids Surf B Biointerfaces, vol 94, pp 157-62, Jun 2012 [84] W.-W Zhong, F.-M Liu, and W.-P Chen, “Effect of ammonia/zinc nitrate molar ratio on structural and optical properties of Al and Sb codoped ZnO nanorod ordered array thin films,” J Alloys Compd., vol 531, pp 59-63, Aug 2012 [85] N Ekthammathat, T Thongtem, A Phuruangrat, and S Thongtem, “Growth of hexagonal prism ZnO nanorods on Zn substrates by hydrothermal method and their photoluminescence,” Ceram Int., vol 39, pp S501-S505, May 2013 [86] L Lin, H Watanabe, M Fuji, and M Takahashi, “Morphological control of ZnO particles synthesized via a new and facile aqueous solution route,” Adv Powder Technol., vol 20, no 2, pp 185-189, Mar 2009 [87] H Khallaf, G Chai, O Lupan, H Heinrich, S Park, A Schulte, and L Chow, “Investigation of chemical bath deposition of ZnO thin films using six different complexing agents,” J Phys D Appl Phys., vol 42, no 13, p 135304, Jul 2009 [88] S S Shinde, C H Bhosale, and K Y Rajpure, “Structural , optical , electrical and thermal properties of zinc oxide thin films by chemical spray pyrolysis,” J Mol Struct., vol 1021, pp 123-129, 2012 [89] M Rajalakshmi, A K Arora, B S Bendre, and S Mahamuni, “Optical phonon confinement in zinc oxide nanoparticles,” J Appl Phys., vol 87, no 5, p 2445, 2000 [90] A Escobedo-Morales and U Pal, “Effect of In, Sb and Ga doping on the structure and vibrational modes of hydrothermally grown ZnO nanostructures,” Curr Appl Phys., vol 11, no 3, pp 525-531, May 2011 [91] J Zhao, X Yan, Y Yang, Y Huang, and Y Zhang, “Raman spectra and photoluminescence properties of In-doped ZnO nanostructures,” Mater Lett., vol 64, no 5, pp 569-572, Mar 2010 [92] A Chrissanthopoulos, S Baskoutas, N Bouropoulos, V Dracopoulos, P Poulopoulos, and S N Yannopoulos, “Synthesis and characterization of ZnO/NiO p-n heterojunctions: ZnO nanorods grown on NiO thin film by thermal evaporation,” Photonics Nanostructures - Fundam Appl., vol 9, no 2, pp 132-139, Apr 2011 [93] H W Kim, M A Kebede, and H S Kim, “Structural, Raman, and photoluminescence characteristics of ZnO nanowires coated with Al-doped ZnO shell layers,” Curr Appl Phys., vol 10, no 1, pp 60-63, Jan 2010 [94] J Iqbal, T Jan, M Shafiq, A Arshad, N Ahmad, S Badshah, and R Yu, “Synthesis as well as Raman and optical properties of Cu-doped ZnO nanorods prepared at low temperature,” Ceram Int., vol 40, no 1, pp 2091-2095, Jan 2014 [95] D Fan, R Zhang, and X Wang, “Effect of phosphorus incorporation on morphology and optical properties of ZnO nanorods,” Mater Res Bull., vol 46, no 4, pp 596-600, Apr 2011 128 [96] A Moulahi and F Sediri, “ZnO nanoswords and nanopills: Hydrothermal synthesis, characterization and optical properties,” Ceram Int., vol 40, no 1, pp 943-950, Jan 2014 [97] X Chong, L Li, X Yan, D Hu, H Li, and Y Wang, “Synthesis, characterization and room temperature photoluminescence properties of Al doped ZnO nanorods,” Phys E, vol 44, no 7-8, pp 1399-1405, Apr 2012 [98] R Shi, P Yang, X Dong, Q Ma, and A Zhang, “Growth of flower-like ZnO on ZnO nanorod arrays created on zinc substrate through low-temperature hydrothermal synthesis,” Appl Surf Sci., vol 264, pp 162-170, Jan 2013 [99] A B Djurišić, a M C Ng, and X Y Chen, “ZnO nanostructures for optoelectronics: Material properties and device applications,” Prog Quantum Electron., vol 34, no 4, pp 191-259, Jul 2010 [100] Y Li, Z Liu, Y Wang, Z Liu, J Han, and J Ya, “ZnO/CuInS2 core/shell heterojunction nanoarray for photoelectrochemical water splitting,” Int J Hydrogen Energy, vol 37, no 20, pp 15029-15037, Oct 2012 [101] T Dedova, M Krunks, M Grossberg, O Volobujeva, and I Oja Acik, “A novel deposition method to grow ZnO nanorods: Spray pyrolysis,” Superlattices Microstruct., vol 42, no 1-6, pp 444-450, Jul 2007 [102] T Dedova, I O Acik, M Krunks, V Mikli, O Volobujeva, and A Mere, “Effect of substrate morphology on the nucleation and growth of ZnO nanorods prepared by spray pyrolysis,” Thin Solid Films, vol 520, no 14, pp 4650-4653, 2012 [103] M Krunks, a Katerski, T Dedova, I Oja Acik, and a Mere, “Nanostructured solar cell based on spray pyrolysis deposited ZnO nanorod array,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 92, no 9, pp 1016-1019, Sep 2008 [104] T Dedova, J Klauson, C Badre, T Pauporté, R Nisumaa, A Mere, O Volobujeva, and M Krunks, “Chemical spray deposition of zinc oxide nanostructured layers from zinc acetate solutions,” Phys status solidi, vol 205, no 10, pp 2355-2359, 2008 [105] U Alver, T Klnỗ, E Bacaksz, T Kỹỗỹkửmerolu, S Nezir, H Mutlu, and F Aslan, “Synthesis and characterization of spray pyrolysis Zinc Oxide microrods,” Thin Solid Films, vol 515, no 7-8, pp 3448-3451, Feb 2007 [106] T Dedova, O Volobujeva, J Klauson, A Mere, and M Krunks, “ZnO Nanorods via Spray Deposition of Solutions Containing Zinc Chloride and Thiocarbamide.,” Nanoscale Res Lett., vol 2, no 8, pp 391-6, Jan 2007 [107] G Shan, X Xiao, X Wang, X Kong, and Y Liu, “Growth mechanism of ZnO nanocrystals with Zn-rich from dots to rods.,” J Colloid Interface Sci., vol 298, no 1, pp 172-6, Jun 2006 [108] H A Wahab, A A Salama, A A El-saeid, O Nur, M Willander, and I K Battisha, “Optical , structural and morphological studies of (ZnO) nano-rod thin films for biosensor applications using sol gel technique,” RESULTS Phys., vol 3, pp 46-51, 2013 [109] S Ilican, “Effect of Na doping on the microstructures and optical properties of ZnO nanorods,” J Alloys Compd., vol 553, pp 225-232, Mar 2013 [110] X Chen, A M C Ng, A B Djurišić, C C Ling, and W K Chan, “Hydrothermal treatment of ZnO nanostructures,” Thin Solid Films, vol 520, no 7, pp 2656-2662, Jan 2012 129 [111] R Swapna and M C Santhosh Kumar, “Growth and characterization of molybdenum doped ZnO thin films by spray pyrolysis,” J Phys Chem Solids, vol 74, no 3, pp 418-425, Mar 2013 [112] R R Thankalekshmi, S Dixit, and A C Rastogi, “Doping sensitive optical scattering in zinc oxide nanostructured films for solar cells,” Res Artic Adv Mat Lett, vol 4, no 1, pp 9-14, 2013 [113] T Prasada Rao and M C Santhosh Kumar, “Physical properties of Ga-doped ZnO thin films by spray pyrolysis,” J Alloys Compd., vol 506, no 2, pp 788-793, Sep 2010 [114] R Ayouchi, F Martin, D Leinen, and J Ramos-Barrado, “Growth of pure ZnO thin films prepared by chemical spray pyrolysis on silicon,” J Cryst Growth, vol 247, no 3-4, pp 497-504, Jan 2003 [115] S Gao, D Li, Y Li, X Lv, J Wang, H Li, Q Yu, F Guo, and L Zhao, “Growth and characterization of ZnO nanorod arrays on boron-doped diamond films by low temperature hydrothermal reaction,” J Alloys Compd., vol 539, pp 200-204, Oct 2012 [116] C.-H Hsu and D.-H Chen, “Synthesis and conductivity enhancement of Al-doped ZnO nanorod array thin films.,” Nanotechnology, vol 21, no 28, p 285603, 2010 [117] X P Yang, J G Lu, H H Zhang, Y Chen, B T Kan, J Zhang, J Huang, B Lu, Y Z Zhang, and Z Z Ye, “Preparation and XRD analyses of Na-doped ZnO nanorod arrays based on experiment and theory,” Chem Phys Lett., vol 528, pp 16-20, Mar 2012 [118] S D Shinde, G E Patil, D D Kajale, V B Gaikwad, and G H Jain, “Synthesis of ZnO nanorods by spray pyrolysis for H2S gas sensor,” J Alloys Compd., vol 528, pp 109-114, Jul 2012 [119] T P Rao, M C S Kumar, S A Angayarkanni, and M Ashok, “Effect of stress on optical band gap of ZnO thin films with substrate temperature by spray pyrolysis,” J Alloys Compd., vol 485, pp 413-417, 2009 [120] J Alarcón, S Ponce, F Paraguay-Delgado, and J Rodríguez, “Effect of γ-irradiation on the growth of ZnO nanorod films for photocatalytic disinfection of contaminated water.,” J Colloid Interface Sci., vol 364, no 1, pp 49-55, Dec 2011 [121] M.-S Kim, J.-H Han, D.-H Lee, B.-H O, S.-G Lee, E.-H Lee, and S.-G Park, “Laterally grown ZnO nanorod arrays on an obliquely deposited seed layer and its UV photocurrent response,” Microelectron Eng., vol 97, no 3, pp 130-133, Sep 2012 [122] R Nandi, D Singh, P Joshi, R S Srinivasa, and S S Major, “Effect of Ga-doped ZnO Seed Layer Thickness on the Morphology and Optical Properties of ZnO Nanorods,” Solid State Phys Symp 2012, vol 410, pp 410-412, 2013 [123] R Shabannia and H Abu-Hassan, “Vertically aligned ZnO nanorods synthesized using chemical bath deposition method on seed-layer ZnO/polyethylene naphthalate (PEN) substrates,” Mater Lett., vol 90, pp 156-158, Jan 2013 [124] G J Lee, S S.-K S.-K S Min, C Oh, Y Lee, H Lim, H Cheong, H J Nam, C K Hwangbo, and S Han, “Effects of Seed Layers on Structural, Morphological, and Optical Properties of ZnO Nanorods,” J Nanosci Nanotechnol., vol 11, no 1, pp 511-517, Jan 2011 [125] M Krunks, E Kärber, A Katerski, K Otto, I Oja Acik, T Dedova, and A Mere, “Extremely thin absorber layer solar cells on zinc oxide nanorods by chemical spray,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 94, no 7, pp 1191-1195, Jul 2010 130 [126] W Widiyastuti, A Setiawan, S Winardi, T Nurtono, S Madhania, and D Susanti, “The Influence of Al Dopant Precursors on the Characteristics of ZnO Fine Particles Prepared by Ultrasonic Spray Pyrolysis,” Procedia Eng., vol 50, no Icasce, pp 152-158, Jan 2012 [127] J L V H U and R Swanepoel, “XRD analysis of ZnO thin films prepared by spray pyrolysis,” Thin Solid Films, vol 299, no April 1996, pp 72-77, 2006 [128] N Ye and C C Chen, “Investigation of ZnO nanorods synthesized by a solvothermal method, using Al-doped ZnO seed films,” Opt Mater (Amst)., vol 34, no 4, pp 753-756, Feb 2012 [129] T T Thái, “Nghiên cứu vật lý công nghệ pin mặt trời màng mỏng cấu trúc đảo Glass/ZnO:In/CdS/CuInS2/Metal chế tạo phƣơng pháp phun phủ nhiệt phân toàn phần (FSPD),”Luận án tiến sĩ, 2011 [130] O Kijatkina, M Krunks, A Mere, B Mahrov, and L Dloczik, “CuInS2 sprayed films on different metal oxide underlayers,” Thin Solid Films, vol 431-432, pp 105109, May 2003 [131] M a M Khan, S Kumar, M Ahamed, and M S AlSalhi, “Structural and electrical properties of spray deposited thin films of CuInS2 nanocrystals,” Mater Lett., vol 68, pp 497-500, Feb 2012 [132] H Khallaf, I O Oladeji, and L Chow, “Optimization of chemical bath deposited CdS thin films using nitrilotriacetic acid as a complexing agent,” Thin Solid Films, vol 516, pp 5967-5973, 2008 [133] J Deng, M Wang, X Song, Y Shi, and X Zhang, “CdS and CdSe quantum dots subsectionally sensitized solar cells using a novel double-layer ZnO nanorod arrays.,” J Colloid Interface Sci., vol 388, no 1, pp 118-22, Dec 2012 [134] M A Islam, M S Hossain, M M Aliyu, P Chelvanathan, Q Huda, M R Karim, K Sopian, and N Amin, “Comparison of Structural and Optical Properties of CdS Thin Films Grown by CSVT, CBD and Sputtering Techniques,” Energy Procedia, vol 33, pp 203-213, Jan 2013 [135] L Wan, Z Bai, Z Hou, D Wang, H Sun, and L Xiong, “Effect of CdCl2 annealing treatment on thin CdS films prepared by chemical bath deposition,” Thin Solid Films, vol 518, pp 6858-6865, 2010 [136] T M Razykov, C S Ferekides, D Morel, E Stefanakos, H S Ullal, and H M Upadhyaya, “Solar photovoltaic electricity: Current status and future prospects,” Sol Energy, vol 85, no 8, pp 1580-1608, Aug 2011 [137] B Ma, R Gao, L Wang, F Luo, C Zhan, J Li, and Y Qiu, “Alternating assembly structure of the same dye and modification material in quasi-solid state dyesensitized solar cell,” J Photochem Photobiol A Chem., vol 202, pp 33-38, 2009 [138] J Hiie, T Dedova, V Valdna, and K Muska, “Comparative study of nanostructured CdS thin films prepared by CBD and spray pyrolysis : Annealing effect,” Thin Solid Films, vol 512, pp 443-447, 2006 [139] A I Oliva and P Quintana, “Formation of the band gap energy on CdS thin films growth by two different techniques,” Thin Solid Films, vol 391, pp 28-35, 2001 [140] F Liu, Y Lai, J Liu, B Wang, S Kuang, Z Zhang, J Li, and Y Liu, “Characterization of chemical bath deposited CdS thin films at different deposition temperature,” J Alloys Compd., vol 493, no 1-2, pp 305-308, 2010 131 [141] T Nakabayashi, T Miyazawa, Y Hashimoto, and K Ito, “Over 10% efficient CuInS2 solar cell by sulfurization,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 49, no 1-4, pp 375-381, Dec 1997 [142] M Nanu, J Schoonman, and A Goossens, “Nanocomposite three-dimensional solar cells obtained by chemical spray deposition.,” Nano Lett., vol 5, no 9, pp 1716-9, Sep 2005 [143] A S Cherian, K B Jinesh, Y Kashiwaba, T Abe, a K Balamurugan, S Dash, A K Tyagi, C Sudha Kartha, and K P Vijayakumar, “Double layer CuInS2 absorber using spray pyrolysis: A better candidate for CuInS2/In2S3 thin film solar cells,” Sol Energy, vol 86, no 6, pp 1872-1879, Jun 2012 [144] R Klenk, J Klaer, R Scheer, M C Lux-Steiner, I Luck, N Meyer, and U Rühle, “Solar cells based on CuInS2-an overview,” Thin Solid Films, vol 480-481, pp 509514, Jun 2005 [145] P B Bini, “CulnS2 thin films using chemical methods for the fabrication of CulnS2/CdS solar cells,” Dissertation, 2003 [146] H Bayhan and a Sertap Kavasoğlu, “Study of CdS/Cu(In,Ga)Se2 heterojunction interface using admittance and impedance spectroscopy,” Sol Energy, vol 80, no 9, pp 1160-1164, Sep 2006 [147] Q Li, M Xu, H Fan, H Wang, B Peng, C Long, and Y Zhai, “Electrical charge conductivity behavior of electrodeposited Cu2O/ZnO heterojunction thin films on PET flexible substrates by impedance spectroscopy analysis,” J Mater Sci., vol 48, no 9, pp 3334-3340, Feb 2013 [148] I S Yahia, M Fadel, G B Sakr, S S Shenouda, and F Yakuphanoglu, “Effect of the frequency and temperature on the complex impedance spectroscopy (C-V and G-V) of p-ZnGa2Se4/n-Si nanostructure heterojunction diode,” J Mater Sci., vol 47, no 4, pp 1719-1728, Oct 2011 [149] N Kavasoglu, A Sertap Kavasoglu, O Birgi, and S Oktik, “Intensity modulated short circuit current spectroscopy for solar cells,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 95, no 2, pp 727-730, Feb 2011 [150] S Kumar, V Sareen, N Batra, and P K Singh, “Study of C-V characteristics in thin n+-p-p+ silicon solar cells and induced junction n-p-p+ cell structures,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 94, no 9, pp 1469-1472, Sep 2010 [151] S Kumar, V Sareen, N Batra, and P K Singh, “Study of C–V characteristics in thin n+-p-p+ silicon solar cells and induced junction n-p-p+ cell structures,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 94, no 9, pp 1469–1472, Sep 2010 [152] R Dhanasekaran, “Growth of Semiconductor Single Crystals Growth from vapor phase,” pp 897-935 [153] D Abou-ras, J Dietrich, J Kavalakkatt, M Nichterwitz, S S Schmidt, C T Koch, R Caballero, J Klaer, and T Rissom, “Analysis of Cu (In,Ga)(S,Se)2 thin-film solar cells by means of electron microscopy,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 95, no 6, pp 1452-1462, 2011 [154] a Darga, D Mencaraglia, Z Djebbour, a M Dubois, R Chouffot, J Serhan, F Couzinié-Devy, N Barreau, and J Kessler, “Comparative study of Cu(In,Ga)Se2/(PVD)In2S3 and Cu(In,Ga)Se2/(CBD)CdS heterojunction based solar 132 cells by admittance spectroscopy, current-voltage and spectral response measurements,” Thin Solid Films, vol 517, no 7, pp 2423-2426, Feb 2009 [155] M Bouroushian, Electrochemistry of Metal Chalcogenides, Monographs in Electrochemistry Springer Berlin Heidelberg, 2010., 2010 [156] V S Saji, I.-H Choi, and C.-W Lee, “Progress in electrodeposited absorber layer for CuIn(1-x)GaxSe2 (CIGS) solar cells,” Sol Energy, vol 85, no 11, pp 2666-2678, 2011 [157] M Bouroushian, Electrochemistry of Metal Chalcogenides, Monographs in Electrochemistry Springer Berlin Heidelberg, 2010., 2010 [158] Z Djebbour, a Darga, a Migan Dubois, D Mencaraglia, N Naghavi, J.-F Guillemoles, and D Lincot, “Admittance spectroscopy of cadmium free CIGS solar cells heterointerfaces,” Thin Solid Films, vol 511-512, pp 320-324, Jul 2006 [159] X Lu, Y Zheng, J Zhao, J Chen, and X Tao, “Electrochimica Acta Aqueous chemical synthesis of large-scale ZnO aggregates with high-efficient light-scattering and application in dye-sensitized solar cells,” Electrochim Acta, vol 90, pp 649655, 2013 [160] G Guerguerian, F Elhordoy, C J Pereyra, R E Marotti, F Martín, D Leinen, J R Ramos-Barrado, and E a Dalchiele, “ZnO nanorod/CdS nanocrystal core/shelltype heterostructures for solar cell applications.,” Nanotechnology, vol 22, no 50, p 505401, Dec 2011 [161] M Burgelman and P Nollet, “Admittance spectroscopy of thin film solar cells,” Solid State Ionics, vol 176, pp 2171-2175, 2005 [162] F Liu, S M Arifuzzaman, A N Nordin, D Spray, I Voiculescu, S Hall, and N York, “Characterization of Endothelial Cells Using Electrochemical Impedance Spectroscopy,” pp 252-255, 2010 [163] J Bisquert and S Gods, “Impedance Spectroscopy applied on solar cells,” Nord Work Sol Electr., no April, pp 27-29, 2004 [164] I S Yahia, H S Hafez, F Yakuphanoglu, B F Senkal, and M S a A Mottaleb, “Photovoltaic and impedance spectroscopy analysis of p-n like junction for dye sensitized solar cell,” Synth Met., vol 161, no 13-14, pp 1299-1305, Jul 2011 [165] H Seo, M Son, J Kim, I Shin, K Prabakar, and H Kim, “Solar Energy Materials & Solar Cells Method for fabricating the compact layer in dye-sensitized solar cells by titanium sputter deposition and acid-treatments,” Sol Energy Mater Sol Cells, pp 1-5, 2010 [166] D Rana Bekci, A Karsli, a Cagatay Cakir, H Sarica, A Guloglu, S Gunes, and S Erten-Ela, “Comparison of ZnO interlayers in inverted bulk heterojunction solar cells,” Appl Energy, vol 96, pp 417-421, Aug 2012 [167] a Simimol, P Chowdhury, S K Ghosh, and H C Barshilia, “Optimization of parameters for the growth of defect free ZnO nanorod arrays with intense UV emission capacity by electrochemcial route,” Electrochim Acta, vol 90, pp 514523, Feb 2013 [168] H Y Ueng and H L Hwang, “The defect structure of CuInS2 Part III: Extrinsic impurities,” TJournal Phys Chem Solids, vol 51, no I, pp 11-18, 1990 [169] T Cuins, “The defect structure of CuInS2 Part I: Intrinsic defects,” J Phys Chem Solids, no 12, pp 1297-1305, 1989 133 [170] K Decock, S Khelifi, and M Burgelman, “Modelling and measurement of the metastable defect distribution in chalcopyrite-based thin film solar cells,” Thin Solid Films, vol 535, pp 362-365, May 2013 [171] T Maeda and T Wada, “First-principles calculation of defect formation energy in chalcopyrite-type CuInSe2, CuGaSe2 and CuAlSe2,” J Phys Chem Solids, vol 66, no 11, pp 1924-1927, Nov 2005 [172] K Decock, S Khelifi, and M Burgelman, “Modelling multivalent defects in thin film solar cells,” Thin Solid Films, vol 519, no 21, pp 7481-7484, Aug 2011 [173] M Sugiyama, M Hayashi, C Yamazaki, N B Hamidon, Y Hirose, and M Itagaki, “Application of impedance spectroscopy to investigate the electrical properties around the pn interface of Cu(In,Ga)Se2 solar cells,” Thin Solid Films, vol 535, pp 287-290, May 2013 [174] A Kanevce, “Anticipated performance of Cu(In,Ga)Se2 solar cells in the thin film limit,” Dissertation, 2007 [175] N Amin, P Chelvanathan, M I Hossain, and K Sopian, “Numerical Modelling of Ultra Thin Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells,” Energy Procedia, vol 15, no 2011, pp 291298, Jan 2012 [176] Z Jehl and L Kao, “Elaboration of ultrathin Copper Indium Gallium Di-Selenide based Solar Cells,” Dissertation, p 71, 2012 [177] A N Tiwari, D K Pandya, and K L Chopra, “All sprayed CuInS2/ZnO solar cells,” Sol cells, vol 22, pp 263-273, 1987 [178] D K P and K L C A.N TIWARI, “Analysis of the photovoltaic properties of sprayed CIS/SnOx:F solar cells,” Sol Energy Mater., vol 15, pp 121-133, 1987 [179] X Hou and K.-L Choy, “Synthesis and characteristics of CuInS2 films for photovoltaic application,” Thin Solid Films, vol 480-481, pp 13-18, Jun 2005 [180] M Ã Krunks, A Katerski, T Dedova, I O Acik, and A Mere, “Cells Nanostructured solar cell based on spray pyrolysis deposited ZnO nanorod array,” Sol Energy Mater Sol Cells, vol 92, pp 1016-1019, 2008 [181] N Jebbari, B Ouertani, M Ramonda, C Guasch, and N K Turki, “Energy Procedia Structural and Morphological studies of CuIn(1-x)AlxS2 deposited by spray on various substrates,” Energy Procedia, vol 2, no 1, pp 79-89, 2010 [182] A Goossens and J Hofhuis, “Spray-deposited Nanotechnology, vol 19, no 42, p 424018, Oct 2008 CuInS(2) solar cells.,” [183] D.-C Nguyen, K Takehara, T Ryo, and S Ito, “Back Contact Materials for Superstrate CuInS2 Solar Cells,” Energy Procedia, vol 10, pp 49-54, Jan 2011 [184] T Ryo, D.-C Nguyen, M Nakagiri, N Toyoda, H Matsuyoshi, and S Ito, “Characterization of superstrate type CuInS2 solar cells deposited by spray pyrolysis method,” Thin Solid Films, vol 519, no 21, pp 7184-7188, Aug 2011 [185] C Yao, B Wei, L Meng, H Li, Q Gong, H Sun, H Ma, and X Hu, “Controllable electrochemical synthesis and photovoltaic performance of ZnO / CdS core - shell nanorod arrays on fluorine-doped tin oxide,” J Power Sources, vol 207, pp 222– 228, 2012 134 Danh mục công trình cơng bố Luận án 1) Nguyen Duc Hieu, Tran Thanh Thai, Luu Thi Lan Anh, Vu Thi Bich and Vo Thach Son, “ The role of the CdS buffer layer in full sprayed ZnO/CdS/Cu(In,Al)S2 solar cells”, The 6th Vietnam-Korea International Joint Symposium on Advanced Materials and Their Processing- Hanoi, Vietnam - November 04-05, 2011 2) Hung P.P, Anh L.T.L, Thai T T, Hieu N D, Mateus M.N, Son V T and Nga N.T, “Structural, morphological and optical properties of ultrasonic spray pyrolysed Cu2ZnSnS4 thin films”, The 6th Vietnam-Korea International Joint Symposium on Advanced Materials and Their Processing - Hanoi, Vietnam - November 04-05, 2011 3) Thanh Thai Tran, Thi Lan Anh Luu, Ngoc Trung Nguyen, Thi Bich Vu, Thach Son Vo, “Formation of crystal quality of CuInS2 thin films for photovoltaic applications”, 9-й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ ПО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭКОЛОГИИ, труды симпозиума, 13-16 сентября 2011г, Санкт - Петербург, pp 338-341, 2011 4) Thai T.T, P.P Hung , Anh L.T.L, Hieu N.D, Tuyen V.T.T, Bich V.T, Trung N.N, and Son V.T (2011), “Changes in the physical characteristics of CuInS2 thin films absorber by Na incorporation”, Proceedings of The 5th South East Asian Technical University Consortium (SEATUC) Synmposium 2011, Hanoi, Vietnam, p 488-493, ISSN 1882-5796, 2011 5) Tran Thanh Thai, Pham Phi Hung, Luu Thi Lan Anh, Nguyen Duc Hieu, Vo Thi Thanh Tuyen, Nguyen Ngoc Trung, Nguyen Thi Tuyet Nga, Vu Thi Bich and Vo Thach Son, “Structural, optical and electrical characterizations of Al-doped CuInS2 thin films grown by spray pyrolysis method”, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy and Applications VI, pp 365-370, ISSN 1859 - 4271, 2011 6) Tran Thanh Thai, Nguyen Duc Hieu, Luu Thi Lan Anh, Pham Phi Hung and Vo Thach Son, “Fabrication and characteristics of full sprayed ZnO/CdS/CuInS2 solar cells” Journal of Korean Physical Society, 2012, Vol 61 No 9, pp 1494 ~ 1499 7) Tran Thanh Thai , Nguyen Duc Hieu , Luu Thi Lan Anh , Vu Thi Bich and Vo Thach Son, “ Effect of substrate temperature on the physical properties of CuInS2 absorber films prepared by repeated ultrasonic spray pysolysis method” , Journal of Science and Technology, 2012, No90, pp.125-130 8) Lan Anh Luu Thi, Ngoc Minh Le, Duc Hieu Nguyen, Thanh Thai Tran, Phi Hung Pham, Mateus Neto, Ngoc Trung Nguyen and Thach Son Vo, “Effect of seed layer deposited by spray pyrolysis technique on the nanorods structural ZnO film”, Proc of the 2012 International Conference on Green Technology and Sustainable Development (P.367-372) 9) Nguyen Duc Hieu , Tran Thanh Thai, Doan Minh Thuy, Vo Thi Thanh Tuyen, Huynh Duc Hoan, Luu Thi Lan Anh, Vu Thi Bich and Vo Thach Son,”Ultrasonic repeated spray pyrolysis of CuInS2 films: Absorber layers for solar cells” Hô ̣i nghi ̣quang ho ̣c quang phổ toàn quố c lầ n thƣ́ VII, 2012 10) Lan Anh Luu Thi, Hong Viet Nguyen, Ngoc Minh Le, Mateus Manuel Neto, Ngoc Trung Nguyen and Thach Son Vo “Effect of zinc precursor solutions on nucleation and growth of ZnO nanorod films deposited by spray pyrolysis technique ” МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯКОНФЕРЕНЦИЯ «НОВЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ», 2013, pp.223-227 135 11) Lưu Thị Lan Anh, Phạm Phi Hùng, Nguyễn Đức Hiếu, Trần Thanh Thái, Nguyễn Ngọc Trung Võ Thạch Sơn, “Ảnh hưởng pha tạp nhôm lên vi cấu trúc tính chất quang màng ZnO nano” Hội nghị Vật lý chất rắn Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 8, Thái Nguyên 4-6/11/2013 12) Luu Thi Lan Anh, Luong Huu Bac, Pham Phi Hung, Nguyen Đuc Hieu, Tran Thanh Thai, Mateus Manuel Neto and Vo Thach Son,” Influence of spray rate on structural and optical properties of sprayed ZnO films” International Symposium on Frontiers in Materials Science 17-19 Nov 2013, Hanoi, Vietnam 136 Phụ lục Các thông số pin mặt trời sở lớp hấp thụ CuInS2 chế tạo phƣơng pháp phun phủ nhiệt phân số nghiên cứu công bố Thông số Cấu trúc  Năm TL trích dẫn mV mA/cm % % cm cơng bố CuInS2/Cd(Zn)S 440 2,34 43 2,66 0,38 1985 [145] Glass/SnO2:F/CuInS2/Al 330 16,1 38 3,0 0,03 1987 [3] Glass/ZnO:In/CuInS2/Al 280 13,1 38 2,0 0,03 1987 [177] 325 10,3 33 1,1 0,2 1994 [156] Glass/ZnO/InS(CBD)/CuInS2 Glass/ZnO/CdS/CuInS2 456 443 14,6 6,7 43 37 2,9 1,0 - 2004 [102] Glass/ITO/CdS/CuInS2 205 10,4 30 0,65 - 2005 [179] Glass/ITO/TiO2/In2S3/CIS 425 5,5 41 Glass/ITO/ZnOrod/TiO2/In2S3/CIS 445 12 43 2,2 - 2008 [180] Glass/ITO/CuInS2/In2S3/Ag (bị già hóa sau 12h) 550 55,9 26,4 16,5 0,01 2009 [149] ZnO/In2S3/CuInS2/CuInS2:Al 300 0,52.10-3 - - - 2010 [181] Glass/TCO/ZnOrod/In2S3/CuInS2 441 15,7 60,4 4,17 0,015 2010 [182] Glass/FTO/TiO2/In2S3/CuInS2/Mo 480 4,1 27 0,53 - 2011 [183] Glass/FTO/TiO2/In2S3/CuInS2/Mo 370 11,2 35 1,7 0,5 2011 [184] Glass/FTO/ZnO/CdS core–shell nanorod 578 5,42 - 1,07 - 2012 [185] Glass/ZnO/CdS/CuInS2 425 14,02 28,75 1,71 - 2012 [129] Glass/FTO/ZnOrod/CdS/CuInS2 425 8,7 49,5 1,84 0,031 2014 LA VOC Glass/ITO/CuIn(S0,5Se0,5)/ CdZnS:In/Al JSC ff S