4.2 .3Voltammogram của hệ Cu-In-Ga-Se
4.3 Kết quả nhiễu xạ ti aX của các mẫu ủ nhiệt
Sự thay đổi của hình thái học và tinh thể do sự thay đổi của điện phân và quá trình ủ có thể nhìn thấy rõ hơn nữa từ kết quả nhiễu xạ tia X (XRD) được thể hiện trong hình 4.17:
Luận văn tốt nghiệp
Hình 4.17: Kết quả nhiễu xạ tia X của các mẫu đã ủ.
Trong tất cả các trường hợp của các mẫu trước khi ủ , các kết quả XRD đều thể hiện cấu trúc tinh thể nano hoặc cấu trúc vơ định hình. Vì lý do đó, chúng tơi chỉ trình bày một đồ thị của một mẫu trước khi ủ điển hình.
Các kết quả XRD của mẫu sau khi ủ cho thấy rằng những màng mỏng này có một cấu trúc tinh thể tốt hơn. Các đỉnh điển hình của cấu trúc CIGS chalcopyrit, cụ thể là đỉnh (112), (220) và (312), bắt đầu xuất hiện trong phổ XRD của mẫu lắng đọng tại - 0,5 V, tăng dần lên khi các thế điện phân tiếp tục giảm và sau đó trở nên chiếm ưu thế trong màng mỏng lắng đọng tại -0,9 V.
Cũng theo hướng thay đổi thế như trên, tính tinh thể của các màng mỏng cũng được cải thiện. Đối với các màng mognr lắng đọng tại -0,9 V, kích thước hạt ước tính bởi phương trình Shearrer là khoảng 1 μm. Giá trị này phù hợp với ảnh hiển vi SEM.
Luận văn tốt nghiệp
KẾT LUẬN
Lắng đọng điện hóa một bước là phương pháp lắng đọng có chi phí thấp so với các phương pháp tạo màng CIGS khác. Trong bốn nguyên tố: Cu,In,Ga và Se thì Ga có thế khử âm thấp nhất nên việc lắng đọng Ga rất khó thực hiện. Qua q trình làm thí nghiệm chúng tơi đã tìm được một thế khử âm phù hợp nhất để cho lượng Ga lắng đọng nhiều nhất đồng thời lượng Cu,In và Se thu được cũng tương đối lớn. Đó là thế lắng đọng điện hóa một bước ở -0.95 V vs. SCE.
Trong q trình thí nghiệm chúng tơi nhận thấy hai chất tạo phức axit HCl và axit H3NSO3 là hai chất tạo phức cho hiệu quả cao và có ảnh hưởng rất lớn trong q trình lắng đọng điện hóa.
- Chất tạo phức làm dịch chuyển thế khử của các nguyên tố và làm thế khử của các nguyên tố xích lại gần nhau.
- Chất tạo phức đẩy mạnh sự hình thành của các hợp chất kết tinh. - Cải thiện chất lượng của màng (màng đồng đều hơn).
- Làm tăng hiệu suất chuyển đổi của pin mặt trời thế hệ mới dựa trên lớp hấp thụ màng mỏng CIGS.
Ảnh hưởng của nồng độ chất tạo phức H3NSO3 lên q trình lắng đọng điện hóa: - Với nồng độ thích hợp axit H3NSO3 có thể ngăn chặn sự lắng đọng dưới thế của pha Cu-Se và phản ứng khử H+ thành H2, từ đó tạo ra màng mỏng có hợp thức như mong muốn.
Luận văn tốt nghiệp
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
1. Trịnh Quang Dũng (2008), Tổng quan tình hình phát triển điện mặt trời ở
việt nam, Báo cáo tại Hội thảo quốc tế về:” Điện mặt trời công nghiệp từ
sản xuất chế tạo đến khai thác hiệu quả.” Thành phố Hồ Chí Minh.
2. Vũ Đăng Độ (2002), Cơ sở lý thuyết các q trình hóa học, NXB Giáo dục, Hà Nội.
3. Trương Ngọc Liên (1999), Điện hóa lý thuyết, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
4. Trịnh Xuân Sén (2002), Điện hóa học, NXB ĐHQGHN.
5. Đặng Kim triết (01-2005), bài giảng điện hóa lý thuyết, trường Đại học
cơng nghiệp thành phố HCM, khoa cơng nghệ hóa học.
6. Giáo trình hóa học đại cương (dùng cho sinh viên khơng thuộc chun
nghành hóa)(2007). NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
Tiếng anh
7. A. Kampmann, V. Sittinger, J. Rechid, R. Reineke-Koch(2000), Thin Solid Films 309, pp. 361-362.
8. A. Kampman, J. Rechid, A. Raitzig, S. Wulff, M. Mihhailova, R. Thyen, K. Kalberlah(2003), Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 763, pp.323-328.
9. A. M. Hermann, R. Wesfall, R. Wind(1998), Sol. Energy Mater. Cells 52, pp. 355.
10. A. M. Hermann, C. Gonzalez, P. A. Ramakrishnan, D. Balzar, N. Popa, P. Rice, C. H. Marshall, J. N. Hilfiker, T. Tiwald, P. J. Sebastian, M. E. Calixto, R. N. Bhattachary(2001), Sol. Energy Master. Sol.Cells 70, pp. 345.
11. A. M. Fernandez, R.N. Bhatacharya(2005), Thin Solid Films 474, pp.10-13 12. D. Lincot(2005), Thin Sold Film 487, pp. 40.
13. L. Repinst, M. A. Contreras, B. Egaas, C. De Hart, J. Scharf, C. L. Perkins, B. To, R. Noufi(2008), Prog. Photovolt. Res. Appl. 16, pp. 235.
Luận văn tốt nghiệp
14. F. Kang, J. Ao, G. Sun, Q. He, Y. Sun(2010), Current Appl. Phys. 10, pp. 886-888.
15. I. M. Abrantes, L.V. Araujo, D. Veli(1995), Minerals Engineering 8, No 12, pp. 1467.
16. I. M. Dharmadasa, N. B. Chaure, G. J. Tolan, A. P. Samantilleke(2007), J. Electronchem. Soc. 154 (6), pp. H466.
17. J. Liu, F. Liu, Y. Lai, Z. Zhang, J. Li, Y. Liu(2011), J. Electroanal. Chem. 651, pp. 191-196.
18. J. Zank, M. Mehlin, H.P. Fritz(1996), Thin Solid Film 286 pp. 259. 19. K. K. Mishra, K. Rajeshwar(1989), Electroanal. Chem. 271, pp. 279.
20. L. Zhang, F. D. Jiang, J. Y. Feng(2003), Sol. Energy Mater. Cells 80, pp. 483-490.
21. M. E Calixto, K. D. Dobson, B. E. Mc Candless, R. W. Brikmire(2006), J. electrochem. Soc. 153 (6), pp. G521.
22. M. Ganchev, J. Kois, M. Kaelin, S. Bereznev, E. Tzvetkova, O. Volubuzeva, N. Stratieva, A. Tiwari(2006), Thin Solid Films 325, pp. 511- 512.
23. N. D. Sang, P. H. Quang, L. T. Tu, C. D. Sun, J. H. Kim(2003),
Electrodeposition of CuGaSe layer from solutions with different complexing agents, to be published.T. Delson, M. C. Simmonds, I. M. Dharmadasa, Sol. Cells 77, pp. 331.
24. R. Friedfeld, R. P. Raffaelle, J. G. Mantovani(1999), Sol. Energy Master. Sol. Cells 58, pp. 375.
25. R. N. Bhatacharya, J. F. Hiltner, W. Batchelor, M. A. Contreras, R. N. Noufi, J. R. Sites(2000), Thin Solid Film 361, pp. 396.
26. R. Friedfeld, R.D. Raffelle, J. G. Mantovani(1999), Sol. Energy Mater. Cells 58, pp. 375.
27. .R. N. Bhatacharya, W. Batchelor, J. E. Grannata, H. Hasoon, H. Wiensner, K. Ramanathan, J. Keane, R. N. Noufi(1998), Sol. Energy Matter. Sol.
Luận văn tốt nghiệp
Cells 55, pp. 83.
28. R. N. Bhattacharya, A. M. Fernandez(2003), Sol.Energy Mater. Sol. Cells. 76, pp. 331-337.
29. S. Massaccesi, S. Sanchez, J. Vedel(1996), Electroanal. Chem. 412, pp. 95. 30. Y. Lai, F. Liu, Z. Zhang, J. Liu, Y. Li, S. Kuang, J. Li, Y. Liu(2009),